Question

15．用伏安法測(cè)小燈泡的電功率和正常發(fā)光時(shí)的電阻，已知燈的額定電壓為2.5V．

（1）在圖1中，已完成了一部分的電路連接，請(qǐng)你繼續(xù)完成實(shí)驗(yàn)電路的連接．
（2）在連接電路是開關(guān)應(yīng)斷開的（選填閉合或斷開），在閉合開關(guān)之前，圖中滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)放在左 端．（選填“左”或“右”）
（3）測(cè)電功率的原理是P=UI；測(cè)電阻的原理是R=$\frac{U}{I}$．
（4）如果在調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的時(shí)候，電壓表的示數(shù)如圖2所示，為了測(cè)定燈的額定功率，應(yīng)將滑片向右調(diào)節(jié)（選填“左”或“右”），直到電壓表的示數(shù)為2.5V．
（5）調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片P，使燈正常發(fā)光時(shí)，電流表的示數(shù)如圖所示，則燈泡的額定功率為0.5W，此時(shí)，燈泡的電阻為12.5Ω．
（6）實(shí)驗(yàn)中，燈突然熄滅，電壓表有示數(shù)，則故障可能是燈泡斷路了．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)圖2確定兩表的量程，將電壓表并聯(lián)在燈的兩羰，電流表串聯(lián)在電路中，注意電流從正接線柱流入；
（2）連接電路時(shí)，開關(guān)應(yīng)斷開，變阻器置于阻值最大的位置；
（3）測(cè)電功率的原理是P=UI；測(cè)電阻的原理是R=$\frac{U}{I}$；
（4）燈在額定電壓下的功率為額定功率，根據(jù)圖2電壓表小量程讀數(shù)，比較電壓表的示數(shù)與額定電壓的大小，根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律及分壓原理確定滑片移動(dòng)的方向；
（5）根據(jù)圖2中電流小量程讀數(shù)，根據(jù)P=UI求燈的額定功率，根據(jù)R=$\frac{U}{I}$求燈的電阻；
（6）實(shí)驗(yàn)中，燈突然熄滅，說明電路可能斷路；電壓表有示數(shù)，說明電壓表與電源的兩極連通，則與電壓表并聯(lián)的燈之外的電路是連通的，說明與電壓表并聯(lián)的燈斷路了；

解答 解：（1）由圖2知，兩表選用小量程，如下圖所示：


（2）連接電路時(shí)，為保護(hù)電路，開關(guān)應(yīng)斷開，變阻器置于阻值最大的位置，即滑片應(yīng)放在左端；
（3）測(cè)電功率的原理是P=UI；測(cè)電阻的原理是R=$\frac{U}{I}$；
（4）燈在額定電壓下的功率為額定功率，圖2中，電壓表選用小量程，分度值為0.1V，示數(shù)為2.2V，小于燈的額定電壓，應(yīng)增大燈的電壓，由串聯(lián)電路電壓的規(guī)律，應(yīng)減小變阻器分得的電壓，根據(jù)分壓原理，變阻器連入電路中的電阻要減小，即滑片向右移動(dòng)；直到電壓表的示數(shù)為2.5V；
（5）使燈正常發(fā)光時(shí)，電流表的示數(shù)如圖所示，電流表選用小量程，分度值為0.02A，示數(shù)為0.2A；燈泡的額定功率為P=UI=2.5V×0.2A=0.5W；
此時(shí)，燈泡的電阻為R=$\frac{U}{I}$=$\frac{2.5V}{0.2A}$=12.5Ω；
（6）經(jīng)分析，實(shí)驗(yàn)中，燈突然熄滅，電壓表有示數(shù)，則故障可能是燈斷路了，而導(dǎo)致電壓表串聯(lián)在電路中了，
故答案為：（1）如上圖所示：
（2）斷開的；左；
（3）P=UI；R=$\frac{U}{I}$；
（4）右；2.5；
（5）0.5；12.5；
（6）燈泡斷路了．

點(diǎn)評(píng) 本題伏安法測(cè)小燈泡的電功率和正常發(fā)光時(shí)的電阻，考查電路的連接、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)、實(shí)驗(yàn)原理、操作過程、額定功率及電阻的計(jì)算及常見故障的分析等知識(shí)，綜合性較強(qiáng)．