Question

8．小強做測定“小燈泡的電功率”實驗時，所用器材有電壓為6V的電源，額定電壓為2.5V的小燈泡，以及符合實驗要求的滑動變阻器，電表、開關(guān)和導線．圖甲是小強沒有連接完的實物電路．

（1）請你用筆畫線代替導線，幫小強將實物電路連接完整；
（2）要完成甲圖的電路連接，電壓表應選擇連接的量程0～3V．（填“0～3V”或“0～15V”）
（3）小強連好電路閉合開關(guān)，移動滑片變阻器P，發(fā)現(xiàn)小燈泡始終不亮，但電壓表有示數(shù)，電流表無示數(shù)，則故障的原因可能是小燈泡開路（寫出一種即可）；
（4）小強排除故障后閉合開關(guān)，移動滑片P到某處，電壓表的示數(shù)為2.2V，要測量小燈泡的額定功率，應將滑片P向右端滑動（選填“左”或“右”）；
（5）小強通過移動滑片P，分別記下了多組對應的電壓表和電流表的讀數(shù)，并繪制成了圖乙所示的U-I圖象．根據(jù)U-I圖象提供的信息，可知小燈泡正常發(fā)光時的電流為0.2A，小燈泡的額定功率是0.5W，當加在小燈泡兩端的電壓為1.5V時，小燈泡的電阻是10Ω．

Answer 1

分析 （1）（2）根據(jù)燈泡額定電壓確定電壓表的量程，將電壓表并聯(lián)在燈泡兩端．
（3）常見的電路故障有斷路與短路兩種，根據(jù)電路故障現(xiàn)象分析電路故障原因．
（4）電壓表示數(shù)小于燈泡額定電壓，為使燈泡正常發(fā)光，應調(diào)節(jié)滑動變阻器，增大燈泡電壓，根據(jù)電路圖確定滑片的移動方向．
（5）根據(jù)圖乙讀出燈泡正常發(fā)光時，燈泡的額定電流，然后根據(jù)P=UI求出燈泡的額定功率，；
根據(jù)圖乙讀出燈泡兩端電壓為1.5V時對應的電流，然后根據(jù)R=$\frac{U}{I}$求出小燈泡此時的阻值；

解答 解：（1）（2）燈泡額定電壓是2.5V，電壓表應選0～3V量程，電壓表與燈泡并聯(lián)，電路圖如圖所示：

（3）燈泡不亮，故障可能是電路斷路，也可能是燈泡短路；
電流表無示數(shù)，說明電路斷路；電壓表有示數(shù)，說明電壓表的正負接線柱與電源兩極相連；因此故障為燈泡斷路．
（4）電壓表示數(shù)小于燈泡額定電壓，由電路圖可知，向右移動滑動變阻器滑片，滑動變阻器接入電路的阻值變小，燈泡兩端電壓變大．
（5）根據(jù)圖乙可知，當燈泡兩端電壓為2.5V時，通過燈泡的電流為0.2A，則燈泡的額定功率：P=UI=2.5V×0.2A=0.5W；
當燈泡兩端電壓為1.5V時，通過燈泡的電流為0.15A，故此時燈絲的阻值：R=$\frac{U}{I}$=$\frac{1.5V}{0.15A}$=10Ω；
故答案為：（1）電路連接如上圖所示；（2）0～3V；（3）燈泡開路；（4）右；（5）0.2；0.5；10．

點評 本實驗考查了電壓表量程的選擇、實物電路的連接、根據(jù)圖象得出有用信息的能力以及燈絲的電阻與溫度的關(guān)系；由I-U圖象找出電壓對應的電流，熟練應用歐姆定律和功率計算公式的應用是正確解題的關(guān)鍵．