Question

3．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）此次實驗的實驗原理是：P=UI（用公式 來表示）．
（2）連接電路時開關(guān)應(yīng)斷開，電流表的量程應(yīng)選0～0.6A．
（3）請你用筆畫線代替導(dǎo)線，將圖1中的實物電路連接完整．
（4）閉合開關(guān)前，圖1中滑動變阻器的滑片P應(yīng)位于A（選填“A”或“B”）端．
（5）小葉同學(xué)閉合開關(guān)，移動滑片P到某一點時，電壓表示數(shù)（如圖2所示）為2.2 V，他想測量小燈泡的額定功率，應(yīng)將圖1中滑片P向B（選填“A”或“B”）端移動，使電壓表的示數(shù)為2.5V．
（6）小向同學(xué)移動滑片P，記下多組對應(yīng)的電壓表和電流表的示數(shù)，并繪制成如圖3所示的I-U圖象，根據(jù)圖象信息，可計算出小燈泡的額定功率是0.5 W．
（7）小勇同學(xué)在實驗中連接好電路，閉合開關(guān)，移動變阻器滑片P，發(fā)現(xiàn)小燈泡始終不亮，電壓表有示數(shù)，電流表無示數(shù)，原因可能是燈泡兩端電壓過大（寫出一種即可）．

Answer 1

分析 （1）伏安法測量燈泡電功率的原理是P=UI．
（2）連接電路時，為了安全開關(guān)應(yīng)斷開；燈泡額定電壓U=2.5V，電阻約為R=10Ω，流過燈泡的電流約為I=$\frac{U}{R}$=$\frac{2.5V}{10Ω}$=0.25A，據(jù)此選擇電流表量程．
（3）電流表連接不完整，把電流表串聯(lián)在電路中；
（4）根據(jù)：閉合開關(guān)前，滑動變阻器接入電路阻值應(yīng)最大，判斷滑片的位置．
（5）由圖可讀出電壓表示數(shù)；電壓表示數(shù)小于燈泡額定電壓，向電阻減小的方向移動滑片．
（6）由圖找出額定電壓U=2.5V所對應(yīng)的電流值I，由公式P=UI求出燈泡額定功率．
（7）燈泡額定功率為2.5V，由圖象可看出燈泡電壓達(dá)6V，遠(yuǎn)大于額定電壓，電壓過大；由圖知當(dāng)電壓為6V時，電流為零，燈絲已被燒斷．

解答 解：（1）測量燈泡電阻的實驗原理：P=UI．
（2）為保護(hù)電路，連接電路時開關(guān)應(yīng)斷開；燈泡正常發(fā)光時的電流I=$\frac{U}{R}$=$\frac{2.5V}{10Ω}$=0.25A，電流表的量程應(yīng)選0～0.6A．
（3）電流表0.6A接線柱接燈泡左端接線柱；電壓表3V接線柱接燈泡右端接線柱，電路圖如圖所示．

（4）閉合開關(guān)前，圖甲中滑動變阻器的滑片P應(yīng)位于A端．
（5）由圖知電壓表示數(shù)為2.2V； 若他想測量小燈泡的額定功率，應(yīng)將圖甲中滑片P向B端移動．
（6）由圖象知當(dāng)電壓為額定電壓U=2.5V時，對應(yīng)電流I=0.2A，燈泡的額定功率P=UI=2.5V×0.2A=0.5W．
（7）由小勇同學(xué)的實驗記錄，我們可以發(fā)現(xiàn)小勇同學(xué)在做實驗時，出現(xiàn)了燈泡兩端電壓過大的錯誤，并且造成了燈泡燈絲燒斷的損壞．
故答案為：（1）P=UI；（2）斷開；0.6；（3）見上圖；（4）A；（5）2.2；B；（6）0.5；（7）燈泡兩端電壓過大．

點評 本題考查了電流表量程的選擇、連接實物圖、電壓表的讀數(shù)、滑動變阻器的調(diào)節(jié)、求燈泡的額定功率，是實驗的常考內(nèi)容，學(xué)生要注意掌握；要根據(jù)燈泡的額定電壓確定電壓表的量程，根據(jù)燈泡正常發(fā)光時的電流選擇電流表的量程．