Question

13．在“測定小燈泡電功率”的實驗中，電源電壓為4.5V，小燈泡額定電壓為2.5V，電阻約為10Ω．

（1）閉合開關(guān)前，圖（a）中滑動變阻器的滑片P應(yīng)位于A（選填“A”或“B”）端．
（2）在連接好電路后，閉合開關(guān)，移動變阻器滑片P，發(fā)現(xiàn)小燈泡始終不亮，電流表有示數(shù)，電壓表無示數(shù)，原因可能是燈泡（或電壓表）短路（寫出一種即可）．
（3）排除故障后再閉合開關(guān)，移動滑片P到某位置時，電壓表示數(shù)如圖（b）所示，讀數(shù)為2.2V，此時，若要測量小燈泡的額定功率，應(yīng)將圖（a）中滑片P再向B（選填“A”或“B”）端移動，使電壓表的示數(shù)為2.5V．
（4）改變滑片P的位置，記下多組對應(yīng)的電壓表和電流表的示數(shù)，并繪制成如圖（c）所示的I-U圖象，根據(jù)圖象信息，可計算小燈泡兩端電壓為1.5V時的電阻是10Ω，小燈泡的額定功率是0.55W．

Answer 1

分析 （1）閉合開關(guān)前，滑動變阻器的滑片P應(yīng)位于阻值最大處；
（2）閉合開關(guān)，移動變阻器滑片P，電流表有示數(shù)，說明電路為通路，根據(jù)小燈泡始終不亮，電壓表無示數(shù)分析故障原因；
（3）根據(jù)圖中電壓表小量程讀數(shù)；燈在額定電壓下正常發(fā)光，比較電壓表示數(shù)與額定電壓的大小，根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律及分壓原理確滑片移動的方向；
（4）根據(jù)圖象信息，找到小燈泡兩端電壓為1.5V時對應(yīng)的電流，由歐姆定律求燈的電阻；
由圖（c）可知，找出當燈的電壓為2.5V時，對應(yīng)的電流為大��；
根據(jù)P_額=U_額I_額求小燈泡的額定功率．

解答 解：（1）閉合開關(guān)前，圖（a）中滑動變阻器的滑片P應(yīng)位于阻值最大處即A端．
（2）在連接好電路后，閉合開關(guān)，移動變阻器滑片P，電流表有示數(shù)，說明電路為通路，小燈泡始終不亮，電壓表無示數(shù)，說明：燈泡（或電壓表）短路；
（3）燈在額定電壓下正常發(fā)光，圖中電壓選用小量程，分度值為0.1V，示數(shù)為2.2V，小于燈的額定電壓2.5V，應(yīng)增大燈的電壓，根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律，應(yīng)減小變阻器的電壓，由分壓原理，應(yīng)減小變阻器連入電路中的電阻大小，故滑片向B移動，直到電壓表示數(shù)為額定電壓2.5V；
（4）根據(jù)圖象信息，小燈泡兩端電壓為1.5V時對應(yīng)的電流為0.15A，由歐姆定律，燈的電阻是：
R=$\frac{U}{I}=\frac{1.5V}{0.15A}$=10Ω；
由圖（c）可知，當燈的電壓為2.5V時，對應(yīng)的電流為0.22A，
小燈泡的額定功率是：
P_額=U_額I_額=2.5V×0.22A=0.55W．
故答案為：（1）A；（2）燈泡（或電壓表）短路；（3）2.2；B；（4）10；0.55．

點評 本題測定小燈泡電功率，考查注意事項、故障分析、操作過程及電阻和功率的計算．