Question

6．測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，電流表的量程應(yīng)選 0～0.6 A．
（2）用筆畫線代替導(dǎo)線，連接完整如圖-a所示的實(shí)物電路．
（3）閉合開關(guān)前，圖中滑動(dòng)變阻器的滑片P應(yīng)位于A （選填“A”或“B”）端．
（4）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)，原因可能是燈泡斷路 （寫出一種即可）．
（5）排除故障后，閉合開關(guān)、移動(dòng)滑片P，電壓表的示數(shù)如圖b所示，其讀數(shù)為2.2 V；若要測量小燈泡額定功率，需將滑片P向B 端（選填“A”或“B”）移動(dòng)．
（6）改變滑片P的位置，獲得多組對應(yīng)的電壓、電流值，繪制得如圖c所示的I-U圖象．由圖象可知，小燈泡兩端電壓是1.5V時(shí)，其電阻是10Ω．
（7）小燈泡的額定功率是0.5 W．

Answer 1

分析 （1）連接電路時(shí)應(yīng)斷開開關(guān)，根據(jù)燈泡正常發(fā)光時(shí)的電流選擇電流表量程．
（2）電流表串聯(lián)連入，根電流的流向法將電流表連接即可．
（3）閉合開關(guān)前滑片應(yīng)置于最大阻值處．
（4）燈泡不亮，可能是燈泡斷路或燈泡斷路或燈泡之外的電路斷路；電流表無示數(shù)，可能是電流表斷路或電流表之外的電路斷路；電壓表有示數(shù)，說明電壓表與電源兩極相連，電壓表并聯(lián)電路之外不存在斷路；綜合分析可知電路故障為燈泡斷路；
（5）由圖示電表確定其量程與分度值，讀出電表示數(shù)；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．
（6）由圖c所示圖象求出1.5V電壓所對應(yīng)的電流，然后由歐姆定律求出電阻阻值；
（7）由圖c所示圖象求出額定電壓2.5V所對應(yīng)的電流，在根據(jù)P=UI求出燈泡的額定功率．

解答 解：（1）連接電路時(shí)開關(guān)應(yīng)斷開；
燈泡正常發(fā)光時(shí)，電流約為I=$\frac{{U}_{額}}{{R}_{L}}$=$\frac{2.5A}{10Ω}$=0.25A，電流表的量程應(yīng)選0～0.6A．
（2）根據(jù)電流表的量程，將電流表串聯(lián)連入電路即可，如圖所示：
．
（3）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．
（4）連好電路后閉合開關(guān)，移動(dòng)滑片變阻器滑片P，發(fā)現(xiàn)小燈泡始終不亮，電流表無示數(shù)，說明電路中有斷路故障，電壓表有示數(shù)，說明電壓表與電源兩極相連通，電壓表并聯(lián)部分之外的電路不存在斷路，則故障可能是小燈泡斷路；
（5）由圖b所示電壓表可知，其量程為0～3V，分度值為0.1V，所示為2.2V，燈泡兩端電壓小于額定電壓，要測燈泡額定功率，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，直到電壓表示數(shù)為2.5V；
（6）由圖c所示圖象可知，電壓為1.5V時(shí)電流為0.15A，
由I=$\frac{U}{R}$得，燈泡此時(shí)的電阻：R=$\frac{U}{I}$=$\frac{1.5V}{0.15A}$=10Ω；
（7）由圖c可知，燈泡額定電壓對應(yīng)的電流為0.2A，燈泡額定功率P=UI=2.5V×0.2A=0.5W．
故答案為：（1）斷開；0.6； （2）若上圖；（3）A； （4）燈泡斷路（合理即可）；
 （5）2.2； B；（6）10；（7）0.5．

點(diǎn)評 本題考查了電流表量程的選擇和電流表的讀數(shù)、電功率公式、歐姆定律的靈活應(yīng)用，要注意滑動(dòng)變阻器在不同的實(shí)驗(yàn)中的作用可能不同，平時(shí)要注意總結(jié)．