Question

2．在“測定額定電壓為4.5V的小燈泡的額電功率”實驗中，小科同學(xué)設(shè)計如圖甲所示的電路圖，所用的實驗器材時標(biāo)有4.5V字樣的小燈泡，可在0-25Ω范圍內(nèi)調(diào)節(jié)滑動變阻器等，但電源上電壓值模糊不清．

（1）圖乙是他未完成的實驗電路連接，請你用筆畫線代替導(dǎo)線將電路連接完整．
（2）正確連接好電路，閉合開關(guān)后，小科看到如圖丙所示電流表和電壓表示數(shù)，他馬上用這些讀數(shù)和滑動變阻器提供的信息算出電源電壓為5.5V．
（3）繼續(xù)調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片過程中，小燈泡發(fā)出耀眼的白光后突然熄滅，他觀察到電壓表有示數(shù)，電流表無示數(shù)，則故障可能是小燈泡斷路．
（4）排除故障后，重新實驗，當(dāng)燈泡正常發(fā)光時電流表示數(shù)是0.3A，它的額定功率是1.35W．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)實驗數(shù)據(jù)確定電流表量程，把電流表串連接入電路；
（2）閉合開關(guān)前，滑動變阻器接入電路的阻值應(yīng)為滑動變阻器的最大阻值；由圖2乙確定電表量程與分度值，讀出電表示數(shù)；由串聯(lián)電路特點及歐姆定律求出電源電壓；
（3）燈泡突然熄滅，可能是燈泡斷路或短路造成的，電壓表有示數(shù)，電流表無示數(shù)，說明燈泡斷路．
（4）由P=UI求出燈泡額定功率．

解答 解：（1）由實驗數(shù)據(jù)可知，電路最大電流是0.35A，則電流表選擇0～0.6A量程，把電流表串連接入電路，電路圖如下圖所示；

（2）閉合開關(guān)前，滑動變阻器的滑片應(yīng)移到阻值最大的位置；由圖丙可知，電流表量程是0～0.6A，分度值是0.02A，電流表示數(shù)是0.2A；電壓表量程是0～3V，分度值是0.1V，電壓表示數(shù)是0.5V；剛閉合開關(guān)時，滑動變阻器接入電路的阻值為最大阻值25Ω，電源電壓U=U_燈+IR_滑=0.5V+0.2A×25Ω=5.5V；
（3）小燈泡發(fā)出耀眼的白光后突然熄滅，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；
（4）燈泡額定電壓4.5V對應(yīng)的電流是0.3A，則燈泡額定功率P=UI=4.5V×0.3A=1.35W．
故答案為：（1）電路連接如下：（2）5.5；（3）小燈泡斷路；（4）1.35．

點評 本題考查串聯(lián)電路的特點和歐姆定律的應(yīng)用，關(guān)鍵是注意剛閉合開關(guān)時，滑動變阻器接入電路的阻值為滑動變阻器的最大阻值，然后由串聯(lián)電路特點及歐姆定律求出電源電壓．