Question

11．用伏安法測(cè)小燈泡的電功率和正常發(fā)光時(shí)的電阻，已知燈的額定電壓為2.5V．
（1）在實(shí)驗(yàn)中，已完成了一部分的電路連接，請(qǐng)你繼續(xù)完成實(shí)驗(yàn)電路的連接．
（2）伏安法測(cè)電阻的實(shí)驗(yàn)原理是R=$\frac{U}{I}$
（3）在閉合開關(guān)之前，滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)放在A 端．（選填A(yù)或B）
（4）閉合開關(guān)后，發(fā)現(xiàn)無(wú)論怎樣移動(dòng)劃片，燈泡都不發(fā)光，電流表也沒(méi)有示數(shù)，但電壓表卻有明顯偏轉(zhuǎn)，則電路中的故障可能是燈泡斷路
（5）如果在調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的時(shí)候，電壓表的示數(shù)如圖2所示，為了測(cè)定燈的額定功率，應(yīng)將滑片向B調(diào)節(jié)．（A或B）
（6）調(diào)節(jié)滑片P，使燈正常發(fā)光時(shí)，電流表的示數(shù)如圖2所示，則燈泡的額定功率為0.5W，此時(shí)，燈泡的電阻為12.5Ω．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)圖2、3確定電表的量程，電壓表并聯(lián)在燈的兩端，電流表串聯(lián)在電路中；
（2）測(cè)電阻的實(shí)驗(yàn)原理為R=$\frac{U}{I}$；
（3）在閉合開關(guān)前，變阻器連入電路中的阻值應(yīng)最大；
（4）電路故障分兩類：短路和斷路．電路短路時(shí)，短路部分無(wú)電壓，電流大；電路斷路時(shí)，斷路部分無(wú)電流，電壓大．
（5）根據(jù)電壓表小量程讀數(shù)；比較電壓表示數(shù)與額定電壓大小，根據(jù)串聯(lián)電路電壓的特點(diǎn)和分壓原理確定滑片移動(dòng)的方向；
（6）根據(jù)圖3電流表小量程讀數(shù)，根據(jù)P=UI求燈的額定功率，根據(jù)歐姆定律求燈的電阻；

解答 解：（1）電壓表、電流表均選用小量程，電壓表并聯(lián)在燈的兩端，電流表串聯(lián)在電路中，如下圖所示：

（2）測(cè)電阻的實(shí)驗(yàn)原理為歐姆定律，R=$\frac{U}{I}$，用電壓表測(cè)燈的電壓，用電流表測(cè)出通過(guò)其的電流大小，根據(jù)R=$\frac{U}{I}$即可求出電阻的大小；
（3）在閉合開關(guān)前，為保護(hù)電路，變阻器連入電路中的阻值應(yīng)最大，即應(yīng)將滑片移動(dòng)到A端；
（4）燈泡不亮可能斷路或短路，電流表無(wú)示數(shù)可能是電路斷路了，電壓表有示數(shù)，說(shuō)明電壓表與電源連通，所以是電壓表所測(cè)部分?jǐn)嗦罚�即燈泡處斷路�?br />（5）圖2中，電壓表小量程分度值為0.1V，示數(shù)為2.2V；因燈在額定電壓2.5V下正常發(fā)光，所以應(yīng)增大燈的電壓而減小變阻器的電壓，根據(jù)分壓原理，應(yīng)減小變阻器連入電路中的電阻大小，即滑片向右移動(dòng)直到電壓表示數(shù)為2.5V；
（6）圖3中，電流表小量程分度值為0.02A，示數(shù)為0.2A，因此時(shí)燈正常發(fā)光，電壓為2.5V，所以燈的額定功率為：P=UI=2.5V×0.2A=0.5W；
燈正常發(fā)光時(shí)的電阻大小R=$\frac{U}{I}$=$\frac{2.5V}{0.2A}$=12.5Ω．
故答案為：（1）如上圖所示；（2）R=$\frac{U}{I}$；（3）A；（4）燈泡斷路；（4）B；（5）0.5；12.5．

點(diǎn)評(píng) 本題用伏安法測(cè)小燈泡的電功率和正常發(fā)光時(shí)的電阻，考查電路的連接、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)、實(shí)驗(yàn)原理、額定功率及電阻大小的計(jì)算等知識(shí)，屬于中等難度的題目．