Question

4．在測定“小燈泡電功率”的實驗中，電源電壓為4.5V，小燈泡額定電壓為2.5V、電阻約為10Ω．

（1）連接電路時開關應斷開．
（2）請你用筆畫線代替導線，將圖甲中的實物電路連接完整．
（3）閉合開關前滑動變阻器的滑片P應位于B（填“A”或“B”）端．
（4）小葉同學閉合開關，移動滑片P到某一點時，電壓表示數(shù)（如圖乙所示）為2.2V，若他想測量小燈泡的額定功率，應將圖甲中滑片P向B（填“A”或“B”）端移動，使電壓表的示數(shù)為2.5V．
（5）小向同學移動滑片P，記下多組對應的電壓表和電流表的示數(shù)，并繪制成圖丙所示的I-U圖象，根據(jù)圖象，可計算出小燈泡的額定功率是0.5W．
（6）另一組的小紅同學在連線時，不小心將線接錯了，使開關閉合后，移動變阻器滑片P，發(fā)現(xiàn)電流表示數(shù)變大時，電壓表示數(shù)卻變小，你分析一下產(chǎn)生這個現(xiàn)象的原因是電壓表并聯(lián)在滑動變阻器兩端了．

Answer 1

分析 （1）為保護電路，連接電路時，開關應斷開；
（2）求出燈泡正常發(fā)光時的電流，根據(jù)該電流確定電流表量程；
（3）閉合開關前，滑動變阻器接入電路的電阻應為滑動變阻器的最大阻值，根據(jù)滑動變阻器的連接方式判斷滑片的位置．
（4）由圖知：電壓表量程是3V，最小分度值是0.1V，電壓表示數(shù)是2.2V，小于燈泡的額定電壓，此時燈泡消耗的實際功率小于燈泡的額定功率．
同時對于串聯(lián)電路，電阻之比等于電壓之比，故在串聯(lián)電路中，誰的電阻越大，其分擔的電壓就越多；
（5）由圖象求出燈泡額定電壓對應的額定電流，然后由P=UI求出燈泡的額定功率．
（6）電流表示數(shù)變大時，根據(jù)歐姆定律可知定值電阻兩端的電壓變大，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點可知滑動變阻器兩端的電壓減小，據(jù)此判斷實驗現(xiàn)象的原因．

解答 解：（1）連接電路時開關應斷開．
（2）由題意知燈泡的額定電壓為2.5V，燈泡正常工作時電流I=$\frac{U}{R}$=$\frac{2.5V}{10Ω}$=0.25A，則電流表應選0～0.6A量程；電流表與燈泡串聯(lián)在電路中，電路圖如圖所示．

（3）閉合開關前，滑動變阻器的滑片P應位于最大阻值處，即A端．
（4）由圖知：電壓表量程是3V，最小分度值是0.1V，電壓表示數(shù)是2.2V，小于燈泡的額定電壓，此時燈泡消耗的實際功率小于燈泡的額定功率．
若要使的燈泡正常工作，故必須是的燈泡兩端的電壓變大為2.5V，由于電源電壓不變，故需讓滑動變阻器的電壓變小即可，即據(jù)串聯(lián)電路中電阻之比等于電壓之比，故將滑動變阻器的阻值調小即可實現(xiàn)上述目的，即滑片應向B端移動．
（5）由燈泡的I-U圖象知，燈泡額定電壓U=2.5V對應的電流I=0.2A，則燈泡的額定功率P=UI=2.5V×0.2A=0.5W．
（6）閉合開關移動滑片，電流表示數(shù)增大，說明電路電阻減小，因串聯(lián)電路中導體兩端電壓與其阻值成正比，電壓表示數(shù)減小，說明并聯(lián)的電阻減小了，所以原因是電壓表并聯(lián)在滑動變阻器兩端了．
故答案為：（1）斷開；（2）見上圖；（3）B；（4）2.2；B；（5）0.5；（6）電壓表并聯(lián)在滑動變阻器兩端了．

點評 本題是考查了連接電路的注意事項、連接實物圖、電壓表讀數(shù)、電路故障分析、識圖、求功率等內容，是一道實驗綜合題，所考查內容是實驗的�？純热荩�涉及的知識點較多，應熟練掌握；物理學上常用圖象描述物理規(guī)律，要學會作圖、讀圖、識圖．