Question

15．在測定“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．左圖是小向同學(xué)沒有連接完的實(shí)物電路．

（1）請(qǐng)你用筆畫線代替導(dǎo)線，將實(shí)物電路連接完整；
（2）實(shí)驗(yàn)中，小向同學(xué)連接好電路后，閉合開關(guān)，移動(dòng)滑片，發(fā)現(xiàn)小燈泡始終不亮，且電壓表有示數(shù)，電流表無示數(shù)，則故障的原因是燈泡斷路；
（3）故障排除后，閉合開關(guān)，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片到某一位置，電壓表的示數(shù)如圖甲所示，此時(shí)電壓為2.2V，要測量小燈泡的額定功率，應(yīng)將滑片P向左端滑動(dòng)（選填“左”或“右”）；
（4）當(dāng)小燈泡正常發(fā)光時(shí)，電流表的示數(shù)如圖乙所示，則小燈泡的額定功率是0.6W．

Answer 1

分析 （1）求出燈正常工作時(shí)的電流確定電流表的量程，將電流表和滑動(dòng)變阻器串聯(lián)在電路中，注意滑動(dòng)變阻器接線柱要一上一下；
（2）燈不亮，電流表無示數(shù)，可能是電路斷路；電壓表有示數(shù)，說明電壓表與電源的兩極連通，則電壓表并聯(lián)的支路以外的電路不存在斷路，綜上，則可判斷與電壓表并聯(lián)的燈泡發(fā)生了斷路；
（3）確定圖2中電壓表的量程和分度值，讀出電壓值；比較電壓表示數(shù)與額定電壓的大小，根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律和分壓原理確定滑片移動(dòng)的方向；
（4）確定圖2中電流表的量程和分度值，讀出電流值，根據(jù)P=UI計(jì)算出燈泡的電功率；

解答 解：（1）燈正常工作時(shí)的電流大小I′=$\frac{U}{R}$=$\frac{2.5V}{10Ω}$=0.25A，電流表選擇0～0.6A的量程與燈串聯(lián)；
滑動(dòng)變阻器按一上一下的原則接與燈串聯(lián)，如下圖所示：

（2）移動(dòng)滑片，發(fā)現(xiàn)小燈泡始終不亮，且電壓表有示數(shù)，電流表無示數(shù)，則故障的原因是燈泡斷路；
（3）由題意知，電壓表的量程為0～3V，分度值為0.1V，示數(shù)為2.2V，小于燈的額定電壓；要測量燈泡的額定功率，應(yīng)增大燈泡兩端的電壓，根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律，應(yīng)減小變阻器分得的電壓，由分壓原理，就要減小滑動(dòng)變阻器連入電路中的阻值大小，將滑片向左端滑動(dòng)；
（4）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，所以燈泡的額定功率為P=UI=2.5V×0.24A=0.6W；
故答案為：（1）見上圖；
（2）燈泡斷路；
（3）2.2；左；
（4）0.6．

點(diǎn)評(píng) 本題測小燈泡的電功率，考查電路的連接、故障的分析、操作過程及額定功率的計(jì)算，難度中等．