Question

4．在測(cè)定小燈泡電功率的實(shí)驗(yàn)中，選用的電源電壓為4.5V，小燈泡的額定電壓為2.5V、電阻約為10Ω．
（1）連接電路時(shí)開關(guān)應(yīng)斷開，閉合開關(guān)前，圖甲中滑動(dòng)變阻器的滑片P應(yīng)位于A（選填“A”或“B”）端．
（2）用筆畫線代替導(dǎo)線，連接完整如圖甲所示的實(shí)物電路．
（3）閉合開關(guān)，移動(dòng)變阻器的滑片P，發(fā)現(xiàn)小燈泡始終不亮，電壓表有示數(shù)、電流表無示數(shù)，原因可能是燈絲斷了（寫出一種即可）．
（4）排除故障后，閉合開關(guān)移動(dòng)滑片P至電壓表的示數(shù)如圖乙所示，要獲得小燈泡額定功率的數(shù)據(jù)，滑片P應(yīng)向B（選填“A”或“B”）端移動(dòng)．移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片的同時(shí)，眼睛應(yīng)注視C（選填字母）．
    A．小燈泡亮度                B．電流表示數(shù)                C．電壓表示數(shù)                D．滑動(dòng)變阻器滑片
（5）改變滑片P的位置，獲得多組對(duì)應(yīng)的電壓、電流值，繪制得如同丙所示的圖象．由圖象可知，小燈泡兩端電壓是1.5V時(shí)，其電阻是10Ω；燈泡的額定功率是0.5W．該實(shí)驗(yàn)中滑動(dòng)變阻器除了保護(hù)電路外，還有改變燈泡兩端電壓的作用．

Answer 1

分析 （1）連接電路時(shí)應(yīng)斷開開關(guān)，閉合開關(guān)前滑片應(yīng)置于最大阻值處．
（2）測(cè)燈泡電功率時(shí)，要測(cè)量燈泡兩端電壓和通過燈泡的電流，由已知確定電表的量程，從而連接實(shí)物．
（3）電流表無示數(shù)，說明電路斷路，電壓表有示數(shù)說明和電壓表并聯(lián)的燈泡發(fā)生了斷路．
（4）根據(jù)電壓表示數(shù)與燈泡額定電壓的關(guān)系確定滑片的移動(dòng)方向．
（5）由圖象找出不同電壓對(duì)應(yīng)的電流，由R=$\frac{U}{I}$和P=UI求出電阻和燈泡額定功率．

解答 解：（1）為保護(hù)電路，連接電路時(shí)開關(guān)應(yīng)斷開；閉合開關(guān)前，圖中滑動(dòng)變阻器的滑片P應(yīng)位于A端，此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值最大．
（2）由題意可知，電路中最大電流約為I=$\frac{U}{R}$=0.45A，故電流表選用0～0.6A量程，實(shí)物連接如圖所示：

（3）電流表無示數(shù)，說明電路斷路，而電壓表有示數(shù)，說明與電壓表并聯(lián)的電路發(fā)生了斷路，如燈絲斷了、燈座接觸不良等．
（4）由圖乙所示電壓表可知，其量程為0～3V，分度值為0.1V，所示為2.3V，燈泡兩端電壓小于額定電壓，根據(jù)串聯(lián)分壓可知，要測(cè)燈泡額定功率，應(yīng)向B端移動(dòng)滑片，減小滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值，使燈泡兩端電壓增大，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片的同時(shí)，眼睛應(yīng)注視電壓表示數(shù)，直到電壓為2.5V位置．
（5）由圖丙可知，U=1.5V時(shí)，電流I=0.15A，此時(shí)燈泡的電阻為R=$\frac{U}{I}$=$\frac{1.5V}{0.15A}$=10Ω；
燈泡額定電壓2.5V對(duì)應(yīng)的電流為0.2A，燈泡額定功率P=UI=2.5V×0.2A=0.5W；
該實(shí)驗(yàn)中滑動(dòng)變阻器除了保護(hù)電路外，還有改變燈泡兩端電壓的作用．
故答案為：（1）斷開；A；（2）如上圖；（3）燈絲斷了；（4）B；C；（5）10；0.5；改變燈泡兩端電壓．

點(diǎn)評(píng) 此題是測(cè)量小燈泡的電功率實(shí)驗(yàn)，考查了滑動(dòng)變阻器的使用、電功率的計(jì)算，還考查了有關(guān)電路故障的分析．此題的難點(diǎn)是能夠從圖象中獲得有用的信息．最后一問有一定的難度，解題時(shí)要細(xì)心，認(rèn)真分析，這一問容易出錯(cuò)．