Question

3．在測量小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻的實(shí)驗(yàn)中，選用的電源電壓為4.5V，小燈泡的額定電壓為2.5V，圖甲是未連接完整的實(shí)驗(yàn)電路．

（1）請你用筆畫線代替導(dǎo)線，將圖甲所示的實(shí)驗(yàn)電路連接完整（要求滑動變阻器的滑片P向左移動時(shí)電流表的示數(shù)變大）．
（2）連接電路時(shí)，開關(guān)應(yīng)處于斷開狀態(tài)．
（3）閉合開關(guān)后，緩慢移動滑片P，同時(shí)觀察電壓表（選填“電壓表”或“電流表”）示數(shù)的變化，當(dāng)電壓表的示數(shù)如圖乙所示時(shí)，其讀數(shù)為1.8V；若要測得小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻，滑片P應(yīng)向A（選填“A”或“B”）端適當(dāng)移動．
（4）實(shí)驗(yàn)時(shí)閉合開關(guān)，兩表均有示數(shù)，若將小燈泡從燈座中取走，電壓表有示數(shù)，電流表無示數(shù)（兩空均選填“有”或“無”）．
（5）改變滑片P的位置，獲得多組對應(yīng)的電壓、電流值，繪制了如圖丙所示的I-U圖象．由圖象可知，小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻是10Ω，小燈泡的額定功率為0.625W．

Answer 1

分析 （1）掌握滑動變阻器的連接方式：一上一下，根據(jù)滑動變阻器的滑片P向左移動時(shí)電流表的示數(shù)變小確定其接線柱；
（2）為保護(hù)電路，連接電路時(shí)，開關(guān)應(yīng)處于斷開狀態(tài)；
（3）要測量小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻，需使小燈泡兩端的電壓等于額定電壓；確定電壓表的量程后讀出電壓表的數(shù)值，根據(jù)串聯(lián)電路分壓的知識或歐姆定律判斷滑動變阻器阻值的變化，得出滑片移動的方向；
（4）掌握斷路的概念及特點(diǎn)，若串聯(lián)電路發(fā)生斷路，則電路中不會有電流，用電器不工作，斷路處的電壓為電源電壓；
（5）根據(jù)圖象確定額定電壓下的電流，根據(jù)公式R=$\frac{U}{I}$計(jì)算出小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻；根據(jù)P=UI計(jì)算小燈泡的額定功率．

解答 解：（1）滑動變阻器按一上一下的原則串聯(lián)在電路中，滑動變阻器的滑片P向左移動時(shí)，電流表的示數(shù)變大，則變阻器的阻值應(yīng)變小，故下面接左邊的A接線柱，如圖所示：
        
（2）為保護(hù)電路，連接電路時(shí)，開關(guān)應(yīng)處于斷開狀態(tài)．
（3）閉合開關(guān)后，緩慢移動滑動變阻器的滑片P，同時(shí)觀察電壓表示數(shù)的變化；由圖乙知，電壓表的量程為0～3V，分度值為0.1V，電壓表示數(shù)為1.8V，燈泡兩端的電壓為1.8V；要使燈泡兩端電壓由1.8V增大到2.5V，滑動變阻器連入電路的部分減小，滑片向A端移動．
（4）實(shí)驗(yàn)時(shí)若將小燈泡從燈座中取走，此時(shí)電路相當(dāng)于電壓表與滑動變阻器串聯(lián)，由于電壓表的電阻太大，電路中的電流幾乎為零，因此電流表無示數(shù)，而電壓表有示數(shù)（幾乎為電源電壓）．
（5）由圖象可知，當(dāng)小燈泡L正常發(fā)光時(shí)的電壓為U=2.5V，由圖象可知對應(yīng)的電流為I=0.25A；
因此小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻是R=$\frac{U}{I}$=$\frac{2.5V}{0.25A}$=10Ω；小燈泡的額定功率為P=UI=2.5V×0.25A=0.625W．
故答案為：（1）如上圖所示；（2）斷開；（3）電壓表；1.8；A；（4）有；無；（5）10；0.625．

點(diǎn)評 本題考查了實(shí)物圖的連接、滑動變阻器的使用、電壓表的讀數(shù)、電路故障的判斷、功率的計(jì)算等．其中實(shí)物圖的連接在實(shí)驗(yàn)題中出現(xiàn)的頻率很高，一定要掌握．