Question

17．某同學(xué)做“測定小燈泡的電功率”實(shí)驗(yàn)，電源電壓3V且保持不變，滑動變阻器標(biāo)有“3A、5Ω”的字樣，所用小燈泡是額定電壓為“2.5V”和“2.2V”中的一個．

（1）電路圖如圖所示，圖中尚有兩根導(dǎo)線未連接，請用筆畫線代替導(dǎo)線補(bǔ)上．
（2）在連接電路中，開關(guān)應(yīng)處于斷開狀態(tài)．（填“閉合”或“斷開”）
（3）閉合開關(guān)前，滑動變阻器上的滑片，應(yīng)移到左端（填“左”或“右”）
（4）閉合開關(guān)后，移到滑動變阻器的滑片，發(fā)現(xiàn)滑片在中點(diǎn)附近位置時，小燈泡正常發(fā)光，此時電流表示數(shù)如圖，小燈泡的額定電流為0.3A，則該實(shí)驗(yàn)中所用小燈泡的額定功率為0.66W．繼續(xù)移到滑動變阻器的滑片，發(fā)現(xiàn)小燈泡發(fā)出耀眼的亮光，則此時小燈泡的功率大于額定功率．（填“大于”、“等于”或“小于”）．

Answer 1

分析 （1）由燈泡的額定電壓確定電壓表的量程，電壓表與燈泡并聯(lián)，注意電壓表的正負(fù)接線柱，滑動變阻器選擇一上一下串聯(lián)在電路中．
（2）連接電路時，應(yīng)斷開開關(guān)．
（3）閉合開關(guān)前，滑動變阻器接入電路的阻值應(yīng)為滑動變阻器的最大阻值，滑片應(yīng)位于最大阻值位置處．
（4）①根據(jù)電流表的量程和分度值可知電流示數(shù)的可能值，根據(jù)歐姆定律求出此時滑動變阻器兩端的電壓，結(jié)合電源的電壓即可判斷燈泡的額定電壓；
②根據(jù)P=UI求出燈泡的額定功率；
③當(dāng)小燈泡兩端的電壓高于額定電壓時，實(shí)際功率大于額定功率，此時小燈泡發(fā)出耀眼的光．

解答 解：（1）燈泡額定電壓為2.5V或2.2V，電壓表選擇0～3V量程，與燈泡并聯(lián)，電流從正接線柱流入，從負(fù)接線柱流出．將開關(guān)左端接線柱與電流表負(fù)接線柱相連，將燈泡右端接線柱與電壓表“3”接線柱相連，如圖：

（2）實(shí)物未連接好，并且不確定電路沒有發(fā)生短路的情況下，開關(guān)必須是斷開的，防止燒壞電路元件；
（3）閉合開關(guān)前，應(yīng)使滑動變阻器的滑片處于最大阻值處，即圖中的最左端，目的也是防止電路中電流過大，燒壞電路元件．
（4）①滑動變阻器接入電路的阻值為最大阻值的一半即$\frac{5}{2}$Ω=2.5Ω，
由圖可知：當(dāng)電流表的量程為0～0.6A，分度值為0.02A，則電路中電流為0.3A時，則滑動變阻器兩端的電壓為U_滑=0.3A×2.5Ω=0.75V，
根據(jù)串聯(lián)電路電壓的特點(diǎn)，小燈泡兩端的電壓為U_L=U-U_滑=3V-0.75V=2.25V，故燈泡的額定電壓為2.2V．
②小燈泡的額定功率為P=U_LI=2.2V×0.3A=0.66W；
③移動滑片時，小燈泡發(fā)出耀眼的亮光，說明小燈泡的實(shí)際功率大于額定功率．
故答案為：（1）見上圖；（2）斷開；（3）左；（4）0.3；0.66；大于．

點(diǎn)評 本題考查了設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)電路圖、電路故障分析、電表讀數(shù)；知道實(shí)驗(yàn)原理是正確作出實(shí)驗(yàn)電路圖的前提與關(guān)鍵；對電表讀數(shù)時，先確定電表量程與最小分度值，然后讀出電表示數(shù)，讀數(shù)時視線要與電表刻度線垂直．