Question

測定小燈泡電功率的實驗中，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）連接電路時開關應______，電流表的量程應選 0-______ A．
（2）用筆畫線代替導線，連接完整如圖a所示的實物電路．
（3）閉合開關前，圖中滑動變阻器的滑片P應位于______ （選填“A”或“B”）端．
（4）閉合開關，移動變阻器的滑片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______ （寫出一種即可）．
（5）排除故障后，閉合開關、移動滑片P至電壓表的示數(shù)如圖b所示，其讀數(shù)為______ V；要獲得小燈泡額定功率的數(shù)據(jù)，滑片P應向______ （選填“A”或“B”）移動．
（6）改變滑片P的位置，獲得多組對應的電壓、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，其電阻是______Ω，額定功率是______ W．

Answer 1

【答案】分析：（1）連接電路時，開關應處于斷開狀態(tài)．
由燈泡的電壓和電阻計算電流，確定電流表的量程．
（2）電流表與燈泡串聯(lián)測燈泡電流，注意正負接線柱．
（3）閉合開關前，滑片處于最大阻值處．
（4）燈泡不亮可能是燈泡斷路或燈泡以外的地方斷路或燈泡短路，燈泡斷路時，電路斷路，電路中沒有電流，電流表無示數(shù)，電壓表串聯(lián)在電路中，電壓表測量電源電壓；
燈泡短路時，電路總電阻減小，電路電流增大，電流表示數(shù)增大，電壓表測量導線電壓，示數(shù)為0．
燈泡以外的地方斷路，整個電路都處于斷開狀態(tài)，燈泡不亮，電壓表和電流表都沒有示數(shù)．
（5）電壓表讀數(shù)：確定使用的量程，確定每一個大格和每一個小格各代表多少．
電壓表測燈泡兩端的電壓，燈泡電壓增大時，電路電流增大，總電阻減小，滑動變阻器連入電路的電阻減小．
（6）由圖象得到燈泡在1.5V時的電流，根據(jù)R=計算電阻，根據(jù)P=UI計算功率．
解答：解：（1）連接電路時，開關應處于斷開狀態(tài)，防止連接完最后一根導線，電路接通，損壞元件．
燈泡電流大約為：I===0.25A＜0.6A，電流表選擇0～0.6A量程．
（2）電流表與燈泡串聯(lián)測燈泡電流，電流從正接線柱流出，從負接線柱流出，如圖．

（3）滑動變阻器接入右半段，滑片處于A端，滑動變阻器連入電路的電阻最大．
（4）燈泡不亮，電流表無示數(shù)，電路斷路，電壓表有示數(shù)，電壓表與電源連通，燈泡斷路．
（5）電壓表選擇0～3V量程，每一個大格代表1V，每一個小格代表0.1V，電壓為2.2V，
電壓表測燈泡電壓，要使燈泡在額定電壓2.5V時工作，燈泡電壓需要從2.2V增大到2.5V，需要增大電路電流，減小滑動變阻器連入電路的電阻，滑片向B端移動．
（6）由圖象知，燈泡在1.5V時的電流為0.15A，
所以燈泡電阻為：R′===10Ω．
燈泡在2.5V時的電流為0.2A，
所以P=UI″=2.5V×0.2A=0.5W．
故答案為：（1）斷開；0.6；（2）如圖；（3）燈泡斷路；2.2；B；10；0.5．
點評：（1）補全實物連接圖時，主要考慮電壓表、電流表、滑動變阻器：
電壓表量程根據(jù)燈泡的額定電壓或電源電壓來確定，電壓表并聯(lián)在燈泡的兩端．
根據(jù)燈泡的額定電壓和電阻，或根據(jù)燈泡的額定電壓和額定功率，來判斷電流表的量程，電流表串聯(lián)在電路中．
滑動變阻器有4個接線柱，選擇一上一下接線柱接入電路，使滑動變阻器串聯(lián)在電路中．
（2）對于故障問題，在連接好電路，剛剛閉合開關時，燈泡不亮，可能是電流太小，可能是燈泡斷路或短路．
先通過移動滑動變阻器滑片判斷是通路還是故障，再由電流表示數(shù)判斷是短路還是斷路，再由電壓表判斷故障的具體位置．
（3）從圖象中搜尋已知條件是最近兩年的中考熱點．