Question

17．現(xiàn)有兩只小燈泡L₁和L₂，它們的額定電壓分別是2.5V和3.8V．
（1）圖甲是小紅測量小燈泡L₁額定功率的實物電路圖（不完整）

①請用筆畫線代替導線將實物電路圖甲連接完整，要求：滑動變阻器的滑片P向左移動時，小燈泡變暗．
②正確連接電路后，閉合開關(guān)，移動滑片，發(fā)現(xiàn)燈泡L₁不亮，電流表有示數(shù)，電壓表無示數(shù)，則故障可能是燈泡短路．
③排除故障后，移動滑動變阻器的滑片，記下多組I、U數(shù)據(jù)，并作出圖乙所示的I-U圖象，則小燈泡L₁的額定功率為0.5W．
（2）小華用兩只電流表A₁、A₂和阻值為10Ω的定值電阻R₀，連接了如圖丙所示的電路，測出了小燈泡L₂的額定功率．具體操作是：閉合開關(guān)，移動滑動變阻器的滑片，使電流表A₁的示數(shù)為0.38A，小燈泡L₂正常發(fā)光，此時電流表A₂的示數(shù)如圖丁所示，則小燈泡L₂的額定功率為1.596W．

Answer 1

分析 （1）①本實驗中，滑動變阻器應與燈泡串聯(lián)，根據(jù)滑片P向左移動時，小燈泡變暗確定其接線柱；
②常見電路故障現(xiàn)象有：開路與短路兩種，根據(jù)兩電表示數(shù)情況分析電路故障原因；
③當L₁兩端電壓等于額定電壓時正常發(fā)光，由圖象讀出此時通過L₁的電流，由P=UI計算額定功率；
（2）由圖丙知，電流表A₁與定值電阻串聯(lián)，相當于電壓表，使并聯(lián)電路電壓等于燈泡L₂額定電壓3.8V時燈泡可以正常發(fā)光，由歐姆定律可以求出電流表A₁的示數(shù)；確定電流表A₂的量程與最小分度值，讀出電流表A₂的示數(shù)，然后由并聯(lián)電路的特點求出流過待測電阻的電流，然后由P=UI求出燈泡的功率．

解答 解
（1）①測量小燈泡額定功率的實驗中，滑動變阻器應與燈泡串聯(lián)，滑片P向左移動時，小燈泡變暗，說明電路中電流變小，故應將B接線柱接入電路中，如圖所示：

②電路連接正確，閉合開關(guān)，燈泡不亮，電流表有示數(shù)，說明電路是通路，電壓表無示數(shù)可能與之并聯(lián)的電路出現(xiàn)短路，即可能是燈泡短路了；
③當L₁兩端電壓等于額定電壓2.5V時正常發(fā)光，由圖象讀出此時通過L₁的電流為0.2A，
所以L₁的額定功率為：
P=UI=2.5V×0.2A=0.5W；
（2）由電路圖知：定值電阻與燈泡并聯(lián)，它們兩端的電壓相等，當并聯(lián)電壓等于燈泡L₂的額定電壓U_2額=3.8V時，
燈泡正常發(fā)光，此時電流表A₁的示數(shù)：
I_A1=$\frac{{U}_{2額}}{{R}_{0}}$=$\frac{3.8V}{10Ω}$=0.38A；
并聯(lián)電路總電流等于各支路電流之和，電流表A₂應使用的是0～3A量程，
最小分度值是0.1A，電流表讀數(shù)I_A2=0.8A，
流過燈泡L₂的電流：I₂=I_A2-I_A1=0.8A-0.38A=0.42A，
燈泡L₂的額定功率P_2額=U_2額I₂=V3.8×0.42A=1.596W．
故答案為：（1）①見上圖；②燈泡短路；③0.5；
（2）0.38；1.596．

點評 本題考查實物圖的連接、故障判斷、功率的計算，并聯(lián)電路特點等．知道特殊方法測功率時，沒有電流表，設(shè)計已知電阻與燈泡串聯(lián)，間接測量燈泡的額定電流；沒有電壓表，設(shè)計已知電阻與燈泡并聯(lián)，間接測量燈泡的額定電壓．