Question

17．小強(qiáng)做測(cè)定“小燈泡的電功率”實(shí)驗(yàn)時(shí)，所用器材有：電壓為6V的電源，額定電壓為2.5V的小燈泡，以及符合實(shí)驗(yàn)要求的滑動(dòng)變阻器、電表、開(kāi)關(guān)和導(dǎo)線，圖1是小強(qiáng)沒(méi)有連接完的實(shí)物電路，其中有一條線連錯(cuò)了．
（1）請(qǐng)你用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線，幫小強(qiáng)改正錯(cuò)誤（將錯(cuò)誤的線打×），并將實(shí)物電路連接完整．
（2）在右面虛線內(nèi)畫(huà)出電路圖．
（3）小強(qiáng)連好電路閉合開(kāi)關(guān)，移動(dòng)變阻器滑片P，發(fā)現(xiàn)小燈泡始終不亮，但電壓表有示數(shù)，電流表無(wú)示數(shù)，則故障的原因可能是燈泡斷路（寫(xiě)出一種即可）．
（4）小強(qiáng)排除故障后閉合開(kāi)關(guān)，移動(dòng)滑片P到某處，電壓表的示數(shù)為2.1V，要測(cè)量小燈泡的額定功率，應(yīng)將滑片P向右端滑動(dòng)（選填“左”或“右”）．
（5）小強(qiáng)通過(guò)移動(dòng)滑片P，分別記下了多組對(duì)應(yīng)的電壓表和電流表的讀數(shù)，并繪制成了圖2所示的U-I圖象．根據(jù)U-I圖象提供的信息，可計(jì)算出小燈泡的額定功率是0.5W，當(dāng)加在小燈泡兩端的電壓為1.5V時(shí)，小燈泡的電阻是10Ω．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)圖2知，電流表應(yīng)選用小量程；電壓表并聯(lián)在燈的兩端；
（2）根據(jù)改正后的實(shí)物圖畫(huà)出對(duì)應(yīng)的電路圖；
（3）電流表無(wú)實(shí)數(shù)、小燈泡始終不亮，說(shuō)明電路可能斷路；電壓表有示數(shù)說(shuō)明電壓表兩接線柱與電源之間是通路，與電壓表并聯(lián)的支路之外的電路是連通的，即電壓表并聯(lián)部分?jǐn)嗦罚?br />（4）比較電壓表示數(shù)與額定電壓的大小，根據(jù)串聯(lián)電路電壓的特點(diǎn)和分壓原理確定滑片移動(dòng)的方向；
（5）由圖2所示圖象找出燈泡額定電壓所對(duì)應(yīng)的電流，然后由P=UI求出燈泡額定功率；由圖象找出電壓為1.5V時(shí)對(duì)應(yīng)的電流，由歐姆定律求出燈泡電阻．

解答 解：（1）由圖2知，電路中的電流較小，故電流表應(yīng)選用小量程；而圖1中電流表選用的是大量程；
燈的額定電壓為2.5V，電壓表選用小量程且并聯(lián)在燈的兩端，改正后、并連接完整的實(shí)物圖如下圖3所示；

（2）根據(jù)圖3的實(shí)物圖，畫(huà)出對(duì)應(yīng)的電路圖，注意各元件順序要一一對(duì)應(yīng)，如下圖4所示；

（3）電流表無(wú)示數(shù)、小燈泡始終不亮，說(shuō)明電路可能斷路；電壓表有示數(shù)，說(shuō)明電壓表兩接線柱與電源兩極之間是通路，即小燈泡之外的電路是連通的，所以是小燈泡斷路；
（4）電壓表示數(shù)小于燈的額定電壓，為使燈正常發(fā)光，應(yīng)增大燈的電壓，減小變阻器的電壓，根據(jù)分壓原理，應(yīng)減小變阻器連入電路中的電阻大小，即滑片向右移動(dòng)；
（5）由圖2知，當(dāng)燈的電壓為額定電壓2.5V時(shí)，對(duì)應(yīng)的電流為0.2A，
則燈的額定功率P=UI=2.5V×0.2A=0.5W；
由圖2知，當(dāng)燈的電壓為U_實(shí)=1.5V時(shí)，對(duì)應(yīng)的電流大小I_實(shí)=0.15A，
此時(shí)小燈泡的電阻：R_L=$\frac{{U}_{實(shí)}}{{I}_{實(shí)}}=\frac{1.5V}{0.15A}$=10Ω．
故答案為：
（1）如上圖3所示；（2）如上圖4所示；（3）燈泡斷路；（4）右；（5）0.5；10．

點(diǎn)評(píng) 本題測(cè)定“小燈泡的電功率”，考查實(shí)物圖的連接、常見(jiàn)故障的分析、操作過(guò)程、額定功率的計(jì)算及燈的電阻的計(jì)算等知識(shí)，綜合性較強(qiáng)．