Question

16．在測定“小燈泡的電功率”的實驗中，已知電源電壓不變，小燈泡的額定電壓為2.5V，小燈泡的電阻約為10Ω，滑動變阻器上標有“20Ω 1A”字樣．圖1是小明同學沒有連接完的實物電路．

（1）請你用筆畫線代替導線，將實物電路連接完整；
（2）實驗中，小明同學連接好電路后，閉合開關，移動滑片，發(fā)現(xiàn)小燈泡始終不亮，且電壓表有示數(shù)，電流表無示數(shù)，則故障的原因是燈泡斷路．
（3）排除故障后，實驗步驟正確，閉合開關S，兩表的指針比甲、乙圖指針位置均偏離了2小格；移動滑動變阻器的滑片到某一位置，電壓表的示數(shù)如 圖2甲所示，此時電壓為2.2 V，要測量小燈泡的額定功率，應將滑片P向左端滑動（選填“左”或“右”）；電源電壓是6  V．
（4）當小燈泡正常發(fā)光時，電流表的示數(shù)如圖2乙所示，則小燈泡的額定功率是0.6  W．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)燈泡正常發(fā)光時的電流選擇電流表量程，電流表、滑動變阻器串聯(lián)接入電路，注意滑動變阻器的接法；
（2）閉合開關前，滑動變阻器接入電路的阻值應為滑動變阻器的最大阻值，根據(jù)滑動變阻器的接法確定滑片的位置；
燈泡不亮，可能是燈泡斷路或燈泡短路或燈泡之外電路存在斷路造成的，電流表無示數(shù)，說明電路存在斷路，電壓表有示數(shù)，說明電壓表與電源兩端相連接，電壓表并聯(lián)電路之外不存在斷路，綜合分析可知，電路故障是燈泡斷路；
（3）讀取電壓表示數(shù)時，首先要明確電壓表選擇的量程和對應的分度值，讀數(shù)時視線與指針所對刻線相垂直；要測量燈泡額定功率，兩端電壓必須等于額定電壓，根據(jù)串聯(lián)電路電壓與電阻成正比確定滑片移動方向；

解答 解：（1）燈泡正常發(fā)光時的電流約為I=$\frac{U}{R}$=$\frac{2.5V}{10Ω}$=0.25A，電流表應選擇0～0.6A量程，電流表、滑動變阻器串聯(lián)接入電路，電路圖如圖所示；

（2）由電路圖可知，當滑片P在右端時，滑動變阻器接入電路的阻值最大，閉合開關前，應將滑動變阻器的滑片P移到右端；閉合開關后，移動滑片，發(fā)現(xiàn)小燈泡始終不亮，電流表無示數(shù)，但電壓表有示數(shù)，則故障的原因可能是燈泡斷路；
（3）由圖知，電壓表選擇的是0～3V量程，對應的分度值為0.1V，此時的示數(shù)為2.2V；
由于電壓表的示數(shù)為2.2V，小于額定電壓2.5V，故應使電流變大，滑動變阻器的滑片向左調節(jié)，電阻變小，燈的兩端的電壓變大．
電源電壓為三節(jié)蓄電池串聯(lián)，故U=3×2V=6V；
（4）當燈的電壓為額定電壓2.5V時，電流為0.24A，故額定功率P=UI=2.5V×0.24A=0.6W．
故答案為：（1）如上圖；（2）燈泡斷路；（3）2.2；左；6；（4）0.6．

點評 本題考查了測量電功率實驗中的電路連接、滑動變阻器的使用及電功率的計算，常見題目．