Question

14．小科同學做測定“小燈泡的額定電功率”實驗時所用器材有電壓為6V的電源、額定電壓為2.2V的小燈泡（小燈泡的額定功率小于1W）、滑動變阻器（500Ω 1A）、以及符合實驗要求的電表、開關(guān)和導線．如圖甲是小科同學沒有連接完整的電路．
（1）本實驗的實驗原理是P=UI．
（2）請你用筆畫線代替導線，將圖甲的電路連接完整．
（3）小科同學選好電路后閉合開關(guān)，移動滑片變阻器滑片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)，則故障可能是小燈泡斷路（寫出一種即可）．
（4）小科同學排除故障后閉合開關(guān)，移動滑片變阻器滑片P，同時，眼睛應(yīng)注視B（選填序號）
A、小燈泡亮度　 B、電壓表示數(shù)　 C、電流表示數(shù)　　 D、滑動變阻器滑片．
（5）小科同學移動滑動變阻器滑片P到某處時，電壓表的示數(shù)為2.3V，要測量小燈泡的額定功率，應(yīng)將滑片P向B端移動（選填“A”或“B“）．當小燈泡正常發(fā)光時，電流表示數(shù)如圖乙所示，則小燈泡的額定功率是0.5W．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)燈泡的額定電壓確定電壓表的量程；根據(jù)P=UI；
（2）判斷燈泡額定電流的大約值，然后確定電流表的量程；并將電壓表并聯(lián)在燈泡兩端，電流表串聯(lián)在電路中；
（3）燈泡不亮，電流表無示數(shù)，說明電路故障為斷路；電壓表有示數(shù)，說明電壓表的正負接線柱與電源兩極相連；
（4）小燈泡兩端的電壓等于額定電壓時，小燈泡才會正常發(fā)光，此時的實際功率等于額定功率；
（5）故障排除后，閉合開關(guān)時，滑動變阻器連入電路的阻值最大，燈泡兩端電壓是處于最小值，所以要提高燈泡兩端的電壓，需要減小電路電阻，減小滑動變阻器的電阻；根據(jù)電路圖確定滑片的移動方向；
根據(jù)電流表的量程、分度值以及指針的位置讀出電流表的示數(shù)，然后根據(jù)燈泡在額定電壓下的功率為額定功率，即由電功率公式P=UI求出燈泡額定功率．

解答 解：（1）該實驗的實驗原理是P=UI．
（2）由P=UI可知，燈泡額定電流的最大值：I=$\frac{P}{U}$=$\frac{1W}{2.5V}$=0.4A，故電流表量程為0～0.6A；
將電流表0.6A的接線柱與燈泡左接線柱相連，如下圖所示：

（3）燈泡不亮，電流表無示數(shù)，說明電路故障為斷路；電壓表有示數(shù)，說明電壓表的正負接線柱與電源兩極相連；因此電路故障為燈泡斷路；
（4）閉合開關(guān)，移動滑動變阻器滑片P，眼睛應(yīng)注視電壓表的示數(shù)，使燈泡兩端電壓等于燈泡額定電壓為止，故選B．
（5）故障排除后，閉合開關(guān)時，滑動變阻器的滑片在P處時，燈泡兩端電壓為2.3V，小于其額定電壓，要想正常發(fā)光，需要提高燈泡兩端的電壓和電流，需要減小電路電阻，即應(yīng)將滑片P向B端移動；
根據(jù)實物圖和圖乙可知，電流表的量程為0～0.6A，分度值為0.02A，示數(shù)為0.2A，則燈泡的額定功率：P=U_LI_L=2.5V×0.2A=0.5W；
故答案為：（1）P=UI；（2）電路連接如上圖所示：（3）燈泡斷路；（4）B；（5）B；0.5．

點評 本題考查了伏安法測小燈泡額定功率的實驗，考查了連接實物圖、電流表和電壓表讀數(shù)、歐姆定律和功率計算公式的應(yīng)用等內(nèi)容，涉及的知識點較多，但都屬于基礎(chǔ)題；知道伏安法測功率的原理是解題的關(guān)鍵．