Question

17．小明在測量額定電壓是2.5V小燈泡電功率的實驗中：

（1）為完成實驗，請用筆畫線代替導(dǎo)線，將甲圖連接完整．
（2）閉合開關(guān)前，滑動變阻器的滑片應(yīng)調(diào)至最右（填“左”或“右”），若開關(guān)閉合后，發(fā)現(xiàn)無論怎樣調(diào)節(jié)滑動變阻器，小燈泡發(fā)光較暗且亮度一直不變，則故障原因是滑動變阻器都接在下面的兩個接線柱上．
（3）故障排除后，調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片，當(dāng)電壓表示數(shù)為2V時，電流表示數(shù)如圖乙所示，此時通過小燈泡電流為0.22A，小燈泡此時的電功率為0.44W，若要測量小燈泡的額定功率，應(yīng)將滑動變阻器的滑片向左（填“左”或“右”）移動．
（4）移動滑動變阻器的滑片，記下多組電流表及對應(yīng)電壓表的示數(shù)，并畫出圖丙所示的I-U圖象，從圖象可算出小燈泡的額定功率為0.625W．
（5）小明繼續(xù)調(diào)節(jié)滑動變阻器的過程中，小燈泡突然熄滅，電壓表示數(shù)變大（填“變大”、“變小”或不變），經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)燈絲燒斷．

Answer 1

分析 （1）測燈泡的功率需要測量燈泡的電壓和電流．由燈泡的額定電壓確定電壓表的量程，電壓表與燈泡并聯(lián)．由題目中電流表的表盤，來確定電流表的量程，電流表與燈泡串聯(lián)．注意電壓表和電流表的正負(fù)接線柱．滑動變阻器選擇一上一下接線柱串聯(lián)在電路中，起保護(hù)電路和改變燈泡兩端的電壓的作用．開關(guān)串聯(lián)在電路中控制電路的通斷．
（2）為保護(hù)電路，在閉合開關(guān)前，應(yīng)將滑動變阻器的滑片移至最大阻值處；
電路連接正確，不是連接故障問題，而是器材的規(guī)格問題，從滑動變阻器規(guī)格、電源電壓等方面考慮．
（3）根據(jù)電流表選擇的量程和對應(yīng)的分度值，按照指針的位置讀出電流表的示數(shù)，根據(jù)P=UI就可以計算出小燈泡的實際功率．
要增大燈泡兩端的電壓，則應(yīng)減小滑動變阻器的阻值，從而判斷出滑動變阻器滑片的移動方向；
（4）由I-U圖象找出燈泡額定電壓所對應(yīng)的電流，然后由P=UI求出燈泡的額定功率；
（5）燈泡突然燒斷，燈泡斷路，電壓表兩極直接與電源兩極相連，電壓表測電源電壓，電壓表示數(shù)變大．

解答 解：
（1）燈泡的額定電壓為2.5V，電壓表選擇0～3V量程，電壓表與燈泡并聯(lián)．由題意知，電流表使用0～0.6A量程，電流表與燈泡串聯(lián)．電流從電壓表和電流表的正接線柱流入，從負(fù)接線柱流出．滑動變阻器選擇一上一下接線柱串聯(lián)在電路中．開關(guān)串聯(lián)在電路中．根據(jù)各元件的連接方法，連接實物圖．如圖所示：

（2）由圖知，滑動變阻器的下面接了左邊的接線柱，所以在閉合開關(guān)前，應(yīng)將滑片移至最右端，使其阻值最大；
當(dāng)將滑動變阻器的下方兩個接線柱接入電路時，電路中的電流太小，燈泡發(fā)光較暗，并且滑動變阻器失去調(diào)節(jié)燈泡兩端的作用．
（3）電流表選擇的是0～0.6A量程，對應(yīng)的分度值是0.02A，指針指在0.2A后第1個小格上，因此示數(shù)為0.2A+0.02A=0.22A，
小燈泡的實際功率為：P=UI=2V×0.22A=0.44W．
要測定燈泡的額定功率，應(yīng)使燈泡兩端的電壓等于其額定電壓，此時應(yīng)減小滑動變阻器的阻值，將滑片向左端滑動，使電壓表的示數(shù)為2.5V；
（4）由圖丙所示I-U圖象可知，燈泡額定電壓U=2.5V所對應(yīng)的電流I=0.25A，則燈泡的額定功率P=UI=2.5V×0.25A=0.625W；
（5）實驗中小燈泡的燈絲突然被燒斷，則燈泡兩端的電壓約等于電源電壓，電壓表的示數(shù)變大．
故答案為：（1）如上圖；（2）右；滑動變阻器都接在下面的兩個接線柱上；（3）0.22；0.44；左；（4）0.625；（5）變大．

點評 此題是測量燈泡的功率實驗，考查了實物圖的連接，滑動變阻器的使用，電流表的讀數(shù)、電功率的計算，電路故障的分析及伏安法測電阻的實驗原理，考查得很全面．