Question

3．小亮同學(xué)做測定“小燈泡的電功率”實(shí)驗(yàn)，圖1是實(shí)物連接圖，其中電源電壓為4.5V，小燈泡的額定電壓為2.5V．

（1）本實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)原理是P=UI．
（2）請你在虛線框內(nèi)畫出圖1對應(yīng)的實(shí)驗(yàn)電路圖．
（3）小亮同學(xué)連好電路后閉合開關(guān)，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片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)，則故障可能是燈泡斷路（寫出一種即可）．
（4）小亮排除故障后閉合開關(guān)，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片P，同時(shí)，眼睛應(yīng)注視B（選填序號）．
A．小燈泡亮度    B．電壓表示數(shù)    C．電流表示數(shù)    D．滑動(dòng)變阻器滑片
（5）小亮同學(xué)移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片P到某處時(shí)，電壓表的示數(shù)為2.0V，要測量小燈泡的額定功率時(shí)，應(yīng)將滑片P向B端移動(dòng)（選填“A”或“B”）使電壓表的示數(shù)為2.5V．當(dāng)小燈泡正常發(fā)光時(shí)，電流表示數(shù)如圖2所示，則小燈泡的額定功率是0.7W．該實(shí)驗(yàn)中滑動(dòng)變阻器除了保護(hù)電路外，還有調(diào)節(jié)燈泡兩端電壓的作用．
（6）小亮利用測得的數(shù)據(jù)作出如圖3所示的小燈泡的I-U圖象，其中符合實(shí)際的是B．

Answer 1

分析 （1）測定小燈泡的電功率的原理是P=UI；
（2）根據(jù)實(shí)物連接畫出電路圖；
（3）燈泡不亮，電流表無示數(shù)，說明電路故障為斷路；電壓表有示數(shù)，說明電壓表的正負(fù)接線柱與電源兩極相連；
（4）小燈泡兩端的電壓等于額定電壓時(shí)，小燈泡才會(huì)正常發(fā)光時(shí)，燈泡的實(shí)際功率等于額定功率；
（5）閉合開關(guān)時(shí)，燈泡兩端電壓低于額定電壓，所以要提高燈泡兩端的電壓，需要減小電路電阻，減小滑動(dòng)變阻器的電阻；根據(jù)電路圖確定滑片的移動(dòng)方向；
根據(jù)電流表的量程、分度值以及指針的位置讀出電流表的示數(shù)，然后根據(jù)燈泡在額定電壓下的功率為額定功率，即由電功率公式P=UI求出燈泡額定功率；
（6）根據(jù)電阻隨溫度的升高而增大的特點(diǎn)進(jìn)行分析．

解答 解：
（1）本實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)原理是P=UI；
（2）根據(jù)實(shí)物連圖1接畫出電路圖，如圖所示：
；
（3）燈泡不亮，電流表無示數(shù)，說明電路故障為斷路；電壓表有示數(shù)，說明電壓表的正負(fù)接線柱與電源兩極相連；因此電路故障為燈泡斷路；
（4）閉合開關(guān)，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片P，眼睛應(yīng)注視電壓表的示數(shù)．使燈泡兩端電壓等于燈泡額定電壓為止，故選B；
（5）閉合開關(guān)時(shí)，燈泡兩端電壓2.2V，要使燈泡正常發(fā)光，所以要將提高燈泡兩端的電壓到2.5V，根據(jù)串聯(lián)電路的分壓原理可知，需要減小電路電阻，即應(yīng)將滑片P向B端移動(dòng)；
根據(jù)圖2可知，電流表的量程為0～0.6A，分度值為0.02A，示數(shù)為0.28A，則燈泡的額定功率：P=U_LI_L=2.5V×0.28A=0.7W；
由上面分析可知，實(shí)驗(yàn)中滑動(dòng)變阻器除了保護(hù)電路外，還能調(diào)節(jié)燈泡兩端電壓；
（6）隨著電壓的升高，燈泡的實(shí)際功率變大，燈絲的溫度升高，電阻變大，所以符合實(shí)際的是B圖．
故答案為：
（1）P=UI；（2）見上圖；（3）燈泡斷路；（4）B；（5）B；2.5；0.7；調(diào)節(jié)燈泡兩端電壓；（6）B．

點(diǎn)評 本題考查了伏安法測小燈泡額定功率的實(shí)驗(yàn)，考查了實(shí)驗(yàn)電路圖畫法、電表讀數(shù)、功率計(jì)算公式的應(yīng)用等內(nèi)容，涉及的知識點(diǎn)較多，但都屬于基礎(chǔ)題；有關(guān)電路故障的分析是常考查的內(nèi)容，也是難點(diǎn)，關(guān)鍵是分清斷路和短路的特點(diǎn)．