Question

17．小強做測定“小燈泡的電功率”實驗時，所用器材有電壓為6V的電源，額定電壓為2.5V的小燈泡，以及符合實驗要求的滑動變阻器、電表、開關和導線．如圖1是小強沒有連接完的實物電路．
（1）請你用筆畫線代替導線，幫小強將實物電路連接完整．
（2）小強連好電路閉合開關，移動變阻器滑片P，發(fā)現(xiàn)小燈泡始終不亮，但電壓表有示數(shù)，電流表無示數(shù)，則故障的原因可能是燈泡斷路（或燈座斷路）（寫出一種即可）．
（3）小強排除故障后閉合開關，移動滑片P到某處，電壓表的示數(shù)為2.2V，要測量小燈泡的額定功率，應將滑片P向右端滑動（選填“左”或“右”）．
（4）小強通過移動滑片P，分別記下了多組對應的電壓表和電流表的讀數(shù)，并繪制成了如圖2所示的U-I圖象．根據(jù)U-I圖象提供的信息，可計算出小燈泡的額定功率是0.5W，當加在小燈泡兩端的電壓為1.5V時，小燈泡的電阻是10Ω．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)燈的額定功率確定電壓表的量程，將電壓表并聯(lián)在燈的兩端，變阻器接線柱一上一下與燈串聯(lián)接入電路中；
（2）小燈泡始終不亮，電流表無示數(shù)，說明電路斷路或電路的電阻很大；電壓表有示數(shù)，說明電壓表與電源是連通的，據(jù)此判斷；
（3）比較2.2V與額定電壓的大小，由分壓原理確定滑片移動的方向；
（4）根據(jù)圖丙找出額定電壓下對應的電流大小，根據(jù)P=UI求燈的額定功率；由圖丙找出1.5V電壓下的電流，由R=$\frac{U}{I}$求電阻的大小；

解答 解：（1）燈的額定電壓為2.5V，電壓表選用小量程，將電壓表并聯(lián)在燈的兩端，變阻器接線柱一上一下與燈串聯(lián)接入電路中，如下圖所示；


（2）小強連好電路閉合開關，移動變阻器滑片P，發(fā)現(xiàn)小燈泡始終不亮，電流表無示數(shù)，說明電路斷路或電路的電阻很大；電壓表有示數(shù)，說明電壓表與電源是連通的，則故障的原因可能是燈泡斷路（或燈座斷路），而導致電壓表串聯(lián)在電路中；
（3）移動滑片P到某處，電壓表的示數(shù)為2.2V，小于燈的額定電壓，要測量小燈泡的額定功率，應增大燈的電壓，減小變阻的電壓，根據(jù)分壓原理，應減小變阻器連入電路中的電阻，所以應將滑片P向右移動；
（4）由圖丙可知，額定電壓2.5V對應的電流為0.2A，則燈的額定功率P=UI=2.5V×0.2A=0.5W；燈絲的電阻隨溫度的增大而增大，當電壓為1.5V時，對應的電流為0.15A，
則對應的電阻R=$\frac{U}{I}=\frac{1.5V}{0.15A}$=10Ω．
故答案為：（1）如上圖所示：
（2）燈泡處開路；     
（3）右；
（4）0.5； 10．

點評 本題測量小燈泡的電功率，考查電路的連接、常見故障的分析、操作過程、功率、電阻大小的計算等知識，要熟練掌握．