Question

1．在測定“小燈泡電功率”的實(shí)驗(yàn)中，電源電壓為4.5V，小燈泡額定電壓為2.5V、小燈泡正常發(fā)光時電阻約為10Ω．

（1）請你用筆畫線代替導(dǎo)線，將圖甲中的實(shí)物電路連接完整．
（2）閉合開關(guān)前，圖甲中滑動變阻器的滑片P應(yīng)位于A（選填“A”或“B”）端．
（3）小葉同學(xué)閉合開關(guān)，移動滑片P到某一點(diǎn)時，電壓表示數(shù)（如圖乙所示）為2.2V，若他想測量小燈泡的額定功率，應(yīng)將圖甲中滑片P向B（選填“A”或“B”）端移動，使電壓表的示數(shù)為2.5V．
（4）小向同學(xué)移動滑片P，記下多組對應(yīng)的電壓表和電流表的示數(shù)，并繪制成圖丙所示的I-U圖象，根據(jù)圖象信息，可計算出小燈泡的額定功率是0.5W．
（5）小勇同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中連接好電路，閉合開關(guān)，移動變阻器滑片P，發(fā)現(xiàn)小燈泡始終不亮，電壓表有示數(shù)，電流表無示數(shù)，原因可能是小燈泡斷路．
（6）本實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)原理是R=$\frac{U}{I}$．

Answer 1

分析 （1）在測量小燈泡電功率的實(shí)驗(yàn)中，電流表、小燈泡、滑動變阻器要串聯(lián)在電路中，且由于小燈泡的額定電壓是2.5V，故電壓表應(yīng)選擇小量程；據(jù)題目中乙圖電路表的示數(shù)不難看出，此時電流表也應(yīng)選擇小量程，故據(jù)上述要求連接實(shí)物圖即可；
（2）為保護(hù)電路，閉合開關(guān)之前，滑動變阻器接入電路的阻值應(yīng)最大；
（3）在電壓表讀數(shù)時，應(yīng)看清它的量程和分度值；同時對于串聯(lián)電路，電阻之比等于電壓之比，故在串聯(lián)電路中，誰的電阻越大，其分擔(dān)的電壓就越多；
（4）讀取電流表示數(shù)時，注意選擇的量程和對應(yīng)的分度值；已知額定電壓和正常工作電流，利用P=UI計算燈泡的額定功率．
（5）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；
（6）伏安法測電阻的原理是：R=$\frac{U}{I}$．

解答 解：
（1）電流應(yīng)串聯(lián)在電路中，且電流表的量程應(yīng)選擇0～0.6A的，故答案見下圖：

（2）為使滑動變阻器接入電路的電阻最大，應(yīng)該使滑片位于距離B接線柱最遠(yuǎn)的位置，也就是處于A端．
（3）此時電壓表選的是小量程，且分度值是0.1V，故此時電流表的示數(shù)2.2V，其小于燈泡的額定電壓，若要使的燈泡正常工作，故必須是的燈泡兩端的電壓變大為2.5V，由于電源電壓不變，故需讓滑動變阻器的電壓變小即可，即據(jù)串聯(lián)電路中電阻之比等于電壓之比，故將滑動變阻器的阻值調(diào)小即可實(shí)現(xiàn)上述目的，即滑片應(yīng)向B端移動．
（4）圖丙中所示電流I=0.2A，燈泡的額定功率為P=UI=2.5V×0.2A=0.5W．
（5）閉合開關(guān)，移動變阻器滑片P，發(fā)現(xiàn)小燈泡始終不亮，電壓表有示數(shù)，電流表無示數(shù)，原因可能是小燈泡斷路．
（6）該實(shí)驗(yàn)的原理是：R=$\frac{U}{I}$．
故答案為：
（1）見上圖；（2）A；（3）2.2；B；（4）0.5；（5）小燈泡斷路；（6）R=$\frac{U}{I}$．

點(diǎn)評 伏安法測燈泡電阻和功率時，電壓表并聯(lián)在燈泡兩端，但在電壓表合適的量程損壞時，可以利用電壓表的另一個量程并聯(lián)在滑動變阻器兩端，間接測量燈泡的額定電壓，這是一個很好的思路．