Question

7．測(cè)定小燈泡電功率的實(shí)驗(yàn)，選用的電源電壓為4.5V，小燈泡的額定電壓為2.5V、電阻約為10Ω．

（1）連接電路時(shí)開關(guān)應(yīng)斷開，閉合開關(guān)前，圖中滑片P應(yīng)位于A （選填“A”或“B”）端．
（2）用筆畫線代替導(dǎo)線，連接完整如圖甲所示的實(shí)物電路．
（3）閉合開關(guān)，移動(dòng)變阻器的滑片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)，原因可能是燈泡斷路（寫一種即可）．
（4）排除故障后，閉合開關(guān)、移動(dòng)滑片P至電壓表的示數(shù)如圖乙所示，其讀數(shù)為2.2V；則小燈泡的實(shí)際功率小于額定功率（填“大于”、“小于”或“等于”）；為了能測(cè)量小燈泡的額定功率，必須將滑片向B（選填“A”或“B”）端移動(dòng)．
（5）改變滑片P的位置，獲得多組對(duì)應(yīng)的電壓、電流值，如圖丙所示的圖象．小燈泡兩端電壓是1.5V時(shí)，其電阻是10Ω；當(dāng)電壓表的示數(shù)為2.5V時(shí)小燈泡的額定功率是0.5W．

Answer 1

分析 （1）連接電路時(shí)開關(guān)應(yīng)斷開，閉合開關(guān)前，滑動(dòng)變阻器的滑片P應(yīng)位于最大值處；
（2）根據(jù)I=$\frac{P}{U}$算出電流，判斷出電流表的量程，連接好電路；
（3）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；由此綜合分析可知電路故障；
（4）由圖示電表確定其量程與分度值，讀出電表示數(shù)；由電壓表示數(shù)與燈泡額定電壓的關(guān)系，根據(jù)電路特點(diǎn)確定滑片的移動(dòng)方向，并比較出實(shí)際功率與額定功率的關(guān)系；
（5）由圖丙所示找出小燈泡1.5V下的電流，根據(jù)R=$\frac{U}{I}$算出電阻；由圖象找出額定電壓下對(duì)應(yīng)的電流，由P=UI求出燈泡額定功率．

解答 解：
（1）為了保護(hù)電路，連接電路時(shí)開關(guān)應(yīng)斷開，閉合開關(guān)前，圖中滑動(dòng)變阻器的滑片P應(yīng)位于最大值A(chǔ)端；
（2）通過燈泡的電流為：I=$\frac{U}{R}$=$\frac{2.5V}{10Ω}$=0.25A，故電流表的量程為0-0.6A，電路連接如圖所示：

（3）連好電路后閉合開關(guān)，移動(dòng)滑片變阻器滑片P，發(fā)現(xiàn)小燈泡始終不亮，電流表無示數(shù)，說明電路出現(xiàn)斷路，電壓表有示數(shù)，說明電壓表到電源間是通路，所以故障可能是小燈泡斷路；
（4）由圖乙所示電壓表可知，其量程為0～3V，分度值為0.1V，所示為2.2V，燈泡兩端電壓小于額定電壓，故實(shí)際功率小于額定功率，要測(cè)燈泡額定功率，應(yīng)向B端移動(dòng)滑片，減小滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值，使燈泡兩端電壓增大，直到燈泡電壓達(dá)到2.5V為止；
（5）由圖丙所示圖象可知，當(dāng)電壓為1.5V時(shí)，對(duì)應(yīng)的電流為0.15A，則燈泡的電阻為R=$\frac{U}{I}$=$\frac{1.5V}{0.15A}$=10Ω
當(dāng)燈泡電壓等于額定2.5V時(shí)，對(duì)應(yīng)的電流為0.2A，
燈泡額定功率：P=UI=2.5V×0.2A=0.5W．
故答案為：（1）斷開；A；（2）見上圖；（3）燈泡斷路；（4）2.2；小于；B；（5）10；2.5；0.5．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)、電表讀數(shù)、電路故障、求燈泡額定功率等問題；對(duì)電表讀數(shù)時(shí)，要先確定其量程與分度值，然后再讀數(shù)，讀數(shù)時(shí)視線要與電表刻度線垂直．