Question

17．在測(cè)定小燈泡功率的實(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，電阻約為10Ω．
（1）用筆畫線代替導(dǎo)線，將如圖a所示的實(shí)物電路連接完整．
（2）閉合開(kāi)關(guān)前，圖a中滑動(dòng)變阻器的滑片P應(yīng)位于A（選填“A”或“B”）端．其目的是保護(hù)電路．
（3）閉合開(kāi)關(guān)，移動(dòng)變阻器的滑片P，發(fā)現(xiàn)小燈泡始終不亮，電壓表有示數(shù)、電流表無(wú)示數(shù)，原因可能是燈泡斷路（寫出一種即可）．
（4）排除故障后，閉合開(kāi)關(guān)、移動(dòng)滑片P至電壓表的示數(shù)如圖b所示，其讀數(shù)為2.2 V；要獲得小燈泡額定功率的數(shù)據(jù)，滑片P應(yīng)向B （選填“A”或“B”）移動(dòng)．
（5）改變滑片P的位置，獲得多組對(duì)應(yīng)的電壓、電流值，繪制得如圖c所示的I-U圖象．由圖象可知，小燈泡兩端電壓是1.5V時(shí)，其電阻是10Ω，該燈泡的額定功率是0.5 W．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)燈泡正常發(fā)光時(shí)的電流確定電流表量程，把電流表、滑動(dòng)變阻器串聯(lián)接入電路．
（2）為了保護(hù)電路，閉合開(kāi)關(guān)前滑片應(yīng)置于最大阻值處．
（3）燈泡不亮，可能是燈泡斷路或燈泡斷路或燈泡之外的電路斷路；電流表無(wú)示數(shù)，可能是電流表斷路或電流表之外的電路斷路；電壓表有示數(shù)，說(shuō)明電壓表與電源兩極相連，電壓表并聯(lián)電路之外不存在斷路；綜合分析可知電路故障為燈泡斷路．
（4）由圖示電表確定其量程與分度值，讀出電表示數(shù)；根據(jù)電壓表示數(shù)與燈泡額定電壓的關(guān)系確定滑片的移動(dòng)方向．
（5）由圖c所示圖象求出1.5V電壓所對(duì)應(yīng)的電流，然后由歐姆定律求出電阻阻值；由圖象找出額定電壓對(duì)應(yīng)的電流，由P=UI求出燈泡額定功率．

解答 解：（1）由圖可知，小燈泡的額定電壓是2.5V，電壓表所選量程為0～3V，則
燈泡正常發(fā)光時(shí)的電流約為I=$\frac{U}{R}$=$\frac{2.5V}{10Ω}$=0.25A，電流表應(yīng)選0～0.6A量程，把電流表、滑動(dòng)變阻器串聯(lián)接入電路，實(shí)物電路圖如圖所示．

（2）為了防止由于短路而燒壞電路，即為了保護(hù)電路，閉合開(kāi)關(guān)前滑片應(yīng)置于最大阻值處，即圖a中滑動(dòng)變阻器的滑片P應(yīng)位于A處；
（3）連好電路后閉合開(kāi)關(guān)，移動(dòng)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(wú)示數(shù)，則故障可能是小燈泡斷路；
（4）由圖b所示電壓表可知，其量程為0～3V，分度值為0.1V，所示為2.2V，燈泡兩端電壓小于額定電壓，要測(cè)燈泡額定功率，應(yīng)向B端移動(dòng)滑片，減小滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值，使燈泡兩端電壓增大，知道額定電壓2.5V位置．
（5）由圖c所示圖象可知，電壓為1.5V時(shí)電流為0.15A，因?yàn)镮=$\frac{U}{R}$，所以電阻阻值R=$\frac{U}{I}$=$\frac{1.5V}{0.15A}$=10Ω；由圖c可知，燈泡額定電壓對(duì)應(yīng)的電流為0.2A，燈泡額定功率P=UI=2.5V×0.2A=0.5W．
故答案為：（1）見(jiàn)上圖；（2）A；保護(hù)電路；（3）燈泡斷路；（4）2.2；B；（5）10；0.5；

點(diǎn)評(píng) 本題考查了實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)、電表讀數(shù)、求電阻、求燈泡額定功率等問(wèn)題；對(duì)電表讀數(shù)時(shí)，要先確定其量程與分度值，然后再讀數(shù)，讀數(shù)時(shí)視線要與電表刻度線垂直．