Question

15．物理興趣小組到實(shí)驗(yàn)室做“測定小燈泡功率”的實(shí)驗(yàn)．被測小燈泡的額定電壓為2.5V．

（1）實(shí)驗(yàn)前在檢查儀器時(shí)，發(fā)現(xiàn)電流表指針如圖甲所示，則接下來的操作是電流表指針調(diào)零．
（2）圖乙是興趣小組尚未完成的電路，請(qǐng)你用鉛筆畫線代替導(dǎo)線，把圖乙中實(shí)物連接圖補(bǔ)充完整（要求：滑片向右滑時(shí)燈變亮）．
（3）小華按照電路圖進(jìn)行連接，當(dāng)她剛把最后一根導(dǎo)線連接好，小燈泡就立刻發(fā)光了．出現(xiàn)這種現(xiàn)象，是由于在連接電路前開關(guān)沒有斷開．實(shí)驗(yàn)過程中，同學(xué)們正確連接電路并檢查無誤后，閉合開關(guān)，但小華發(fā)現(xiàn)燈泡不亮，于是立刻舉手要求老師更換燈泡，其實(shí)小華同學(xué)的做法是欠妥的，她正確的做法應(yīng)該是觀察電流表和電壓表是否有示數(shù)，判斷是否短路或斷路．
（4）排除電路故障后，閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片到某一位置，電流表和電壓表的示數(shù)如圖丙所示，此時(shí)小燈泡的電阻是8.2Ω（電阻計(jì)算的結(jié)果保留二位小數(shù)），燈泡的實(shí)際功率是0.396W．

Answer 1

分析 （1）實(shí)驗(yàn)前注意電表要調(diào)零；
（2）測小燈泡功率的實(shí)驗(yàn)中，電壓表和電流表分別測燈泡的電壓和電流，滑動(dòng)變阻器調(diào)節(jié)燈泡的電壓，根據(jù)滑片右滑的要求連接，由此補(bǔ)充實(shí)物連接；
（3）連接電路時(shí)為保護(hù)電路開關(guān)應(yīng)斷開；電路連接正確，燈泡不亮，首先應(yīng)觀察電流表和電壓表是否有示數(shù)，判斷是否短路或斷路的原因有兩個(gè)：沒有電流通過或雖有電流通過、但太小；是否有電流可以由電流表、電壓表指針是否偏轉(zhuǎn)確定；雖有電流通過、但太小可以通過調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器來觀察燈泡是否發(fā)光來判斷．
（4）根據(jù)電表的量程讀出燈泡的電壓和電流值，根據(jù)R=$\frac{U}{I}$和P=UI分別計(jì)算燈泡電阻和實(shí)際功率．

解答 解：（1）由甲圖，實(shí)驗(yàn)前電流表的指針沒有指在零刻度處，所以應(yīng)該將電流表指針調(diào)零；
（2）測小燈泡功率的實(shí)驗(yàn)中，電壓表和電流表分別測燈泡的電壓和電流，燈泡額定電壓2.5V，電壓表選0-3V量程，滑動(dòng)變阻器調(diào)節(jié)燈泡的電壓，根據(jù)滑片右滑燈變亮，電流變大，故應(yīng)將其右下接線柱接入電路，由此補(bǔ)充實(shí)物連接，如圖所示：

（3）把最后一根導(dǎo)線連接好，小燈泡就立刻發(fā)光了，說明連接電路時(shí)開關(guān)沒有斷開；
小燈泡斷路，電路中沒有電流，電流表示數(shù)為零，但電壓表的示數(shù)接近電源的電壓；如果小燈泡短路，電路中有電流，但電壓表示數(shù)為零；故燈泡不亮，首先觀察電流表和電壓表是否有示數(shù)，判斷是否短路或斷路．
（4）電流表量程0-0.6A，分度值0.02A，示數(shù)為0.22A；電壓表量程0-3V，分度值0.1V，示數(shù)為1.8V；
所以R=$\frac{U}{I}$=$\frac{2.3V}{0.22A}$$\frac{1.8V}{0.22A}$≈8.2Ω；
P=UI=1.8V×0.22A=0.396W．
故答案為：（1）電流表指針調(diào)零；（2）見上圖；（3）開關(guān)；觀察電流表和電壓表是否有示數(shù)，判斷是否短路或斷路；（4）8.2；0.396．

點(diǎn)評(píng) 伏安法測電功率是初中物理實(shí)驗(yàn)的重點(diǎn)，只要熟練掌握電流表和電壓表的使用注意事項(xiàng)，以及電學(xué)實(shí)驗(yàn)要注意的問題（如：電表指針是否校零，連接電路時(shí)開關(guān)是否斷開等），就不難完成這個(gè)實(shí)驗(yàn)．