Question

11．小明同學(xué)利用電壓表和電流表測(cè)量小燈泡的電阻值（已知小燈泡的額定電壓為2.5V），實(shí)驗(yàn)電路圖如圖甲所示．

（1）按甲圖所示的電路圖，將乙圖中的電壓表正確連入電路（用筆畫線代替導(dǎo)線）．
（2）開關(guān)閉合前，滑片P應(yīng)移到b（填“a“或“b”）端；實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)滑片P移到某一位置時(shí)，電流表A和電壓表V示數(shù)如圖丙所示，則此時(shí)小燈泡的阻值為9Ω．
（3）小明在實(shí)驗(yàn)時(shí)，小燈泡突然熄滅，檢查發(fā)現(xiàn)A的示數(shù)為零，V的示數(shù)接近電源電壓，請(qǐng)你幫小明分析電路的故障可能是：燈泡斷路．
（4）若小明同學(xué)想用已連好的電路測(cè)量小燈泡的額定電功率，請(qǐng)你幫他把主要的實(shí)驗(yàn)步驟補(bǔ)充完整：
①移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片P，使電壓表的示數(shù)為2.5V時(shí)，讀出電流表的示數(shù)；
②用原理P=UI計(jì)算出小燈泡的額定電功率．

Answer 1

分析 （1）本實(shí)驗(yàn)中電壓表測(cè)燈泡兩端電壓，應(yīng)與燈泡并聯(lián)，根據(jù)燈泡的額定電壓確定量程；
（2）開關(guān)閉合前，滑片P應(yīng)移到最大值處；根據(jù)圖丙讀出電壓表和電流表示數(shù)，由R=$\frac{U}{I}$計(jì)算此時(shí)燈泡的電阻；
（3）小燈泡突然熄滅，電流表沒有示數(shù)，電路斷路了，電壓表有示數(shù)，可能與之并聯(lián)的電路部分發(fā)生斷路；
（4）測(cè)量小燈泡的額定電功率，應(yīng)使燈泡電壓達(dá)到額定電壓，讀出此時(shí)電流表示數(shù)，根據(jù)電功率計(jì)算公式計(jì)算即可．

解答 解：
（1）測(cè)量小燈泡電阻的實(shí)驗(yàn)中，電壓表測(cè)燈泡兩端電壓，應(yīng)與燈泡并聯(lián)，小燈泡的額定電壓2.5V，所以電壓表應(yīng)使用0-3V量程，注意正負(fù)接線柱不能接反．如圖所示：

（2）為了保護(hù)電路安全，開關(guān)閉合前，滑片P應(yīng)移到最大值b端；
電壓表測(cè)燈泡電壓，使用0-3V量程，分度值0.1V，由丙圖可知其示數(shù)為1.8V；電流表使用0-0.6A量程，分度值0.02A，示數(shù)為0.2A，
此時(shí)小燈泡的阻值：R=$\frac{U}{I}$=$\frac{1.8V}{0.2A}$=9Ω；
（3）小燈泡突然熄滅，由電流表無示數(shù)可知電路斷路，但電壓表有示數(shù)說明電壓表與電源相連部分正常，可能是燈泡斷路了；
（4）要測(cè)小燈泡的額定電功率，應(yīng)使燈泡電壓達(dá)到額定電壓，即調(diào)節(jié)滑片P，使電壓表的示數(shù)為2.5V，讀出此時(shí)電流表示數(shù)，根據(jù)P=UI計(jì)算燈泡的額定功率．
故答案為：
（1）見上圖；
（2）b；9；
（3）小燈泡斷路；
（4）2.5；P=UI．

點(diǎn)評(píng) 此題是伏安法測(cè)電阻和功率的實(shí)驗(yàn)，要明確實(shí)驗(yàn)原理，考查了實(shí)物連接、電流表、電壓表的讀數(shù)以及電阻的計(jì)算，屬于電學(xué)最重要的實(shí)驗(yàn)，但考查的難度不大．