Question

19．在測(cè)定“小燈泡額定電功率”的實(shí)驗(yàn)中，電源電壓為 4.5V 且保持不變，小燈泡額定電壓為 2.5V，電阻約為 10Ω．
（1）請(qǐng)你用筆畫線代替導(dǎo)線，將圖1中的實(shí)物電路連接完整．
（2）當(dāng)小明同學(xué)按要求將電路正確連接后，閉合開關(guān)，移動(dòng)變阻器滑片 P 到某一點(diǎn)時(shí)，電流表（如圖2甲所示）為0.2A，電壓表示數(shù)（如圖2乙所示）為2V．若他想測(cè)量小燈泡的額定功率，應(yīng)將圖中變阻器滑片 P 向B（填“A”或“B”）端移動(dòng)，使電壓表的示數(shù)為 2.5V．
（3）若開關(guān)閉合后，小燈泡不亮，電流表示數(shù)為零，電壓表示數(shù)接近3V，則原因可能是燈泡斷路．
（4）若開關(guān)閉合后，電流表有示數(shù)，電壓表示數(shù)為零，則原因可能是燈泡短路．
（5）小明同學(xué)移動(dòng)滑片 P，記下多組對(duì)應(yīng)的電壓表和電流表的示數(shù)，并繪制成如圖2丙所示的 I-U 圖象，根據(jù)圖象信息，可計(jì)算出小燈泡的額定電功率是0.5W．

Answer 1

分析 （1）在連接電路的過(guò)程中，應(yīng)注意電流表、電壓表量程的選擇和電流方向，滑動(dòng)變阻器要采用“一上一下”的接法．
（2）讀取電流表和電壓表示數(shù)時(shí)，要注意電流表、電壓表選擇的量程和對(duì)應(yīng)的分度值；
已知燈泡兩端電壓和通過(guò)的電流，利用P=UI能夠得到消耗的功率；
在串聯(lián)電路中導(dǎo)體兩端電壓與其阻值成正比，燈泡兩端電壓要達(dá)到額定電壓，可以改變滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值來(lái)實(shí)現(xiàn)．
（3）電流表無(wú)示數(shù)，電路斷路，
如果燈泡斷路，電壓表串聯(lián)在電路中，測(cè)電源電壓．
如果燈泡以外電路斷路，燈泡中無(wú)電流，電壓表無(wú)示數(shù)．
（4）電流表有示數(shù)，電路通路，電壓表無(wú)示數(shù)有兩種可能：燈泡短路、電壓表部分?jǐn)嗦罚�在測(cè)量燈泡功率時(shí)，要調(diào)節(jié)燈泡兩端電壓，電壓表應(yīng)該與燈泡并聯(lián)．
（5）由圖示圖象求出燈泡額定電壓對(duì)應(yīng)的電流，然后由P=UI求出燈泡額定功率．

解答 解：（1）因?yàn)殡娫措妷河蓛晒?jié)干電池提供，所以電壓表選擇0～3V量程；
已知燈泡額定電壓U=2.5V和電阻值R=10Ω，可以得到燈泡正常發(fā)光時(shí)的電流為I=$\frac{U}{R}$=$\frac{2.5V}{10Ω}$=0.25A，所以電流表選擇0～0.6A量程；
電壓表與燈泡并聯(lián)，電流表與燈泡串聯(lián)．
（2）由圖知電流表選擇的是0～0.6A量程，此時(shí)燈泡的工作電流為I=0.2A；電壓表選擇的0～3V量程，燈泡兩端電壓為U=2V；
燈泡的功率為P=UI=2V×0.2A=0.4W；
要使燈泡兩端電壓由2V增大到2.5V，可以使滑動(dòng)變阻器兩端電壓降低，因?yàn)榇��?lián)電路導(dǎo)體兩端電壓與其阻值成正比，要降低滑動(dòng)變阻器兩端電壓，就要減小變阻器接入電路的電阻減小，所以滑片應(yīng)向B端調(diào)節(jié)．
（3）燈泡不亮，電流表示數(shù)為0，電路有斷路的地方，電壓表串聯(lián)在電路中電壓表有示數(shù)，則燈泡斷路．
（4）電流表有示數(shù)，電路通路，電壓表示數(shù)為0，說(shuō)明燈泡短路．
（5）由圖丙所示的I-U關(guān)系圖線可知，燈泡額定電壓2.5V對(duì)應(yīng)的電流為0.2A，小燈泡的額定功率：P=UI=2.5V×0.2A=0.5W．
故答案為：（1）如上圖；（2）0.2；2；B；（3）電路斷路．（4）燈泡短路．（5）0.5．

點(diǎn)評(píng) 本題考查測(cè)量小燈泡的額定功率實(shí)驗(yàn)，考查了連接電路過(guò)程中需注意的問(wèn)題，電流表的讀數(shù)及功率的計(jì)算，同時(shí)考查了在沒有電壓表時(shí)測(cè)量電功率的方法以及比較燈泡實(shí)際功率大小，有一定的難度．