Question

在測(cè)定“小燈泡的電功率”的實(shí)驗(yàn)中，已知電源電壓為6V，小燈泡的額定電壓為2.5V，小燈泡的電阻約為10Ω，滑動(dòng)變阻器上標(biāo)有“20Ω 1A”字樣．如圖1所示是小向同學(xué)沒(méi)有連接完的實(shí)物電路．

（1）實(shí)驗(yàn)的原理是

 

；
（2）連接電路的過(guò)程中開(kāi)關(guān)應(yīng)

 

；請(qǐng)你用筆畫(huà)線(xiàn)代替導(dǎo)線(xiàn)，將實(shí)物電路連接完整；
（3）閉合開(kāi)關(guān)前，應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片P置于

 

端（選填“A”或“B”）；．若閉合開(kāi)關(guān)，燈不亮，電壓表的示數(shù)為6V，電流表示數(shù)幾乎為零．出現(xiàn)這一故障的原因可能是

 

；
（4）故障排除后，閉合開(kāi)關(guān)，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片到某一點(diǎn)，電壓表的示數(shù)如圖2甲所示，為

 

V，要測(cè)量小燈泡的額定功率，應(yīng)將滑片P向

 

端滑動(dòng)（選填“A”或“B”）；
（5）當(dāng)小燈泡正常發(fā)光時(shí)，電流表的示數(shù)如圖2乙所示，則小燈泡的額定功率為

 

W．小向同學(xué)做完該實(shí)驗(yàn)后，又思考該電路還是用來(lái)研究

 

實(shí)驗(yàn)．
（6）實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)小燈泡的亮度隨它兩端電壓的增大而變亮，當(dāng)小燈泡兩端的電壓為2V時(shí)，小燈泡的實(shí)際功率

 

（填“大于”“小于”或“等于”）額定功率．

Answer 1

分析：（1）測(cè)量小燈泡的電功率的實(shí)驗(yàn)原理：P=UI；
（2）連接電路時(shí)，為了保護(hù)電路，開(kāi)關(guān)必須斷開(kāi)；
根據(jù)燈泡的額定電壓和電阻確定燈泡的額定電流，據(jù)此選擇電流表，使電流表與電源連接；滑動(dòng)變阻器按一上一下的原則接線(xiàn)；
（3）閉合開(kāi)關(guān)前，滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值最大；電流表無(wú)示數(shù)，說(shuō)明電路斷路；電壓表示數(shù)等于電源電壓，說(shuō)明電壓表的正負(fù)接線(xiàn)柱與電源兩極相連；
（4）讀取電壓表示數(shù)時(shí)，首先要明確電壓表選擇的量程和對(duì)應(yīng)的分度值，讀數(shù)時(shí)視線(xiàn)與指針?biāo)鶎?duì)刻線(xiàn)相垂直；要測(cè)量燈泡額定功率，兩端電壓必須等于額定電壓，根據(jù)串聯(lián)電路電壓與電阻成正比確定滑片移動(dòng)方向；
（5）先根據(jù)電流表的量程、分度值以及指針的位置讀出燈泡正常發(fā)光時(shí)通過(guò)燈泡的電流，然后由P=UI求出燈泡的額定功率；伏安法既可以測(cè)量小燈泡的功率，還可以測(cè)量電流與電壓、電阻的關(guān)系；
（6）小燈泡的亮度隨它兩端電壓的增大而變亮，燈泡越亮燈泡的功率越大；當(dāng)小燈泡兩端的電壓為2V時(shí)，由于電壓小于額定電壓，所以燈泡的實(shí)際功率小于額定功率．

解答：解：（1）測(cè)“小燈泡的電功率”實(shí)驗(yàn)的原理：P=UI；
（2）連接電路時(shí)，為了保護(hù)電路，開(kāi)關(guān)必須斷開(kāi)；
燈泡的額定電流約為：I=

U

R

=

2.5V

10Ω

=0.25A，故將電流表的0.6A接線(xiàn)柱與電源的正極相連；將開(kāi)關(guān)的右接線(xiàn)柱與滑動(dòng)變阻器的B接線(xiàn)柱相連，如下圖所示：

（3）據(jù)圖能看出滑片右邊的電阻絲接入電路，故滑片處于A端時(shí)是最大值；同時(shí)燈泡不亮，電流表無(wú)示數(shù)，說(shuō)明電路無(wú)電流；電壓表有示數(shù)，說(shuō)明電壓表的正負(fù)接線(xiàn)柱與電源兩極相連，因此與電壓表并聯(lián)的電路有斷路，即燈泡斷路；
（4）由圖2甲知，電壓表選擇的是0～3V量程，對(duì)應(yīng)的分度值為0.1V，此時(shí)的示數(shù)為2.2V；
由于電壓表的示數(shù)為2.2V，小于額定電壓2.5V，故應(yīng)使電流變大，減小滑動(dòng)變阻器的阻值，將滑動(dòng)變阻器的滑片向A端移動(dòng)．
（5）由圖2乙知，電流表的量程為0～0.6A，分度值為0.02A，示數(shù)為0.24A；
燈泡的額定功率：P=UI=2.5V×0.24A=0.6W；
該實(shí)驗(yàn)是伏安法測(cè)量燈泡的功率，還可以研究電流與電壓、電阻關(guān)系；
（6）當(dāng)小燈泡兩端的電壓為2V時(shí)，小于燈泡的額定電壓，所以小燈泡的實(shí)際功率小于額定功率．
故答案為：（1）P=UI；（2）斷開(kāi)；（3）A；燈泡斷路；（4）2.2；A；（5）0.6；電流與電壓、電阻關(guān)系；（6）小于．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了連接實(shí)物圖、實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)、滑動(dòng)變阻器的調(diào)節(jié)、電路故障分析、電流表讀數(shù)、求燈泡的額定功率等，是實(shí)驗(yàn)的�？紗�(wèn)題；
連接電路時(shí)要根據(jù)燈泡額定電壓確定電壓表量程，根據(jù)燈泡正常發(fā)光時(shí)的電流確定電流表量程；分析電路故障時(shí)，要考慮各種可能的故障原因，然后綜合分析找出原因；對(duì)電表讀數(shù)時(shí)，要先確定電表的量程與最小分度值，然后根據(jù)電表指針位置讀數(shù)，讀數(shù)時(shí)視線(xiàn)要與電表刻度線(xiàn)垂直．