Question

2．某實(shí)驗(yàn)小組在測(cè)定“小燈泡電功率”的實(shí)驗(yàn)中，使用電壓為4.5V的電源，額定電壓為2.5V、電阻約為10Ω的小燈泡．

（1）請(qǐng)你用筆畫線代替導(dǎo)線，將圖甲中的實(shí)物電路連接完整；
（2）實(shí)驗(yàn)過程中，他們正確連接電路并檢查無(wú)誤后，閉合開關(guān)，但發(fā)現(xiàn)燈泡不亮，于是立刻找老師要求更換燈泡，其實(shí)這種做法是欠妥的，正確的做法應(yīng)該是移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片使連入電路的阻值減小，觀察燈泡是否發(fā)光；
（3）閉合開關(guān)后，移動(dòng)滑片P到某一點(diǎn)時(shí)，電壓表示數(shù)如圖乙所示，其讀數(shù)為2.2V．若想測(cè)量小燈泡的額定功率，應(yīng)將圖甲中滑片P向B（A/B）端移動(dòng)，使電壓表的示數(shù)為2.5V；記下多組對(duì)應(yīng)的電壓表和電流表的示數(shù)，并繪制成圖丙所示的I-U圖象，根據(jù)圖象信息，可計(jì)算出小燈泡的額定功率是0.5W．
（4）小明同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中連接好電路，閉合開關(guān)，移動(dòng)變阻器滑片P，發(fā)現(xiàn)小燈泡始終不亮，電壓表示數(shù)為零，電流表有示數(shù)，原因可能是小燈泡短路．

Answer 1

分析 （1）在測(cè)小燈泡電功率的實(shí)驗(yàn)中，電流表應(yīng)與燈泡串聯(lián)，根據(jù)燈泡的額定電壓和正常發(fā)光時(shí)的電阻，利用歐姆定律求出燈泡正常發(fā)光時(shí)的電流，即可判斷電流表選擇的量程；
（2）燈泡不亮，可能是電路電流太小，電阻太大；所以移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片使連入電路的阻值減小，觀察燈泡是否發(fā)光；
（3）讀出電壓表示數(shù)為2.2V，要使燈泡正常工作，燈泡兩端電壓增大到2.5V，電路電流要增大，總電阻要減小，滑動(dòng)變阻器的電阻要減��；從圖象中查得額定電壓下的額定電流，根據(jù)P=UI計(jì)算額定功率；
（4）電流表有示數(shù)，說(shuō)明電路為通路，根據(jù)小燈泡始終不亮，電壓表無(wú)示數(shù)判斷故障所在．

解答 解：（1）由歐姆定律可得，燈泡正常發(fā)光時(shí)的電流約為：I=$\frac{{U}_{L}}{{R}_{L}}$=$\frac{2.5V}{10Ω}$=0.25A，所以電流表應(yīng)選擇0～0.6A量程，將電流表與燈泡串聯(lián)，實(shí)物電路如圖所示：

（2）當(dāng)電路電流過小時(shí)，燈泡也不亮，所以發(fā)現(xiàn)燈泡不亮，要求老師更換燈泡的做法是欠妥的，正確的做法應(yīng)該是移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片使連入電路的阻值減小，觀察燈泡是否發(fā)光；
（3）電壓表使用0～3V量程，每一個(gè)大格代表1V，每一個(gè)小格代表0.1V，電壓為2.2V；
要使燈泡正常工作，燈泡兩端電壓從2.2V增大到2.5V，電路電流要增大，總電阻要減小，滑動(dòng)變阻器的電阻要減小，滑片向B端移動(dòng)，使電壓表的示數(shù)為2.5V．
從圖象丙得知，燈泡在2.5V下的電流為0.2A，
P=UI=2.5V×0.2A=0.5W；
（4）閉合開關(guān)，移動(dòng)變阻器滑片P，電流表有示數(shù)，說(shuō)明電路為通路；發(fā)現(xiàn)小燈泡始終不亮，電壓表無(wú)示數(shù)，則說(shuō)明小燈泡短路．
故答案為：（1）如上圖；（2）移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片使連入電路的阻值減小，觀察燈泡是否發(fā)光；（3）2.2；B；0.5；（4）小燈泡短路．

點(diǎn)評(píng) 本題測(cè)量小燈泡電功率，考查了實(shí)物圖連接、電流表量程的選擇、連接方式、故障分析、電表讀數(shù)、電功率計(jì)算．題中燈不可能正常發(fā)光，測(cè)量的是燈的實(shí)驗(yàn)功率，涉及到的知識(shí)多，綜合性強(qiáng)，為易錯(cuò)題，有難度