Question

15．小明在做“測(cè)量小燈泡電功率”的實(shí)驗(yàn)中，已知電源電壓為3V，小燈泡的額定電壓為2.5V（阻值約為10Ω）
（1）他在檢查儀器時(shí)，發(fā)現(xiàn)電壓表指針如圖甲所示，則接下來的操作是對(duì)電壓表進(jìn)行調(diào)零．．
（2）圖乙是小明畫出的實(shí)驗(yàn)電路圖，請(qǐng)你根據(jù)電路圖用筆畫線代替導(dǎo)線，幫他在圖丙中將來完成的電路連接好，要求：電流表、電壓表選擇合適的量程；導(dǎo)線不能交叉．
（3）小明在連接完最后…根導(dǎo)線后，將開關(guān)閉合，發(fā)現(xiàn)燈泡不亮，電流表指針幾乎未動(dòng)，電壓表示數(shù)接近3V．小明重新檢查了一遍電路，發(fā)現(xiàn)電路連接正確．根據(jù)這些現(xiàn)象，電路可能出現(xiàn)的故障是燈泡斷路．
（4）經(jīng)檢查無誤后，閉合開關(guān)，改變滑動(dòng)變阻器的阻值，多次測(cè)量通過小燈泡的電流和它兩端的電壓，根據(jù)記錄的數(shù)據(jù)，小明畫出了小燈泡電流隨其兩端電壓變化的關(guān)系圖象（如圖丁所示），根據(jù)圖象提供的信息，計(jì)算出小燈泡的額定功率為0.625 W．
（5）若將兩個(gè)小燈泡串聯(lián)后直接接在3V電源的兩端，兩燈消耗的總電功率為0.54 W．

Answer 1

分析 （1）由圖1知電壓表指針沒有指在零刻度線上，應(yīng)對(duì)電壓表進(jìn)行調(diào)零，使指針指在零刻度線上．
（2）根據(jù)燈泡額定電壓選擇電壓表量程，根據(jù)燈泡正常發(fā)光時(shí)的電流選擇電流表量程，當(dāng)接滑動(dòng)變阻器右下接線柱時(shí)，滑動(dòng)變阻器的滑片向右移動(dòng)，連入電路的阻值變小，連線時(shí)要注意，電表正負(fù)接線柱不要接反．
（3）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；電流表指針幾乎不動(dòng)，說明電路存在斷路；電壓表示數(shù)接近3V，說明電壓表與電源兩極相連，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．
（4）由丁確定當(dāng)燈泡兩端的電壓為額定電壓時(shí)對(duì)應(yīng)的額定電流，由電功率公式P=UI求出燈泡的額定功率．
（5）應(yīng)用串聯(lián)電路特點(diǎn)求出燈泡電流，然后又P=UI求出功率．

解答 解：（1）由圖1知電壓表指針沒有指在零刻度線上，則接下來的操作是對(duì)電壓表進(jìn)行調(diào)零．
（2）燈泡額定電壓是2.5V，電壓表選0～3V量程，燈泡正常發(fā)光時(shí)，電流約為I=$\frac{U}{R}$=$\frac{2.5V}{10Ω}$=0.25A，電流表選0～0.6A量程，
滑動(dòng)變阻器接右下接線柱，電路圖如圖所示：
（3）閉合開關(guān)，燈泡不亮，電流表指針幾乎未動(dòng)，電壓表示數(shù)接近3V，電路連接正確，電路可能出現(xiàn)的故障是燈泡斷路．
（4）由圖丁知當(dāng)小燈泡的電壓為額定電壓2.5V時(shí)，對(duì)應(yīng)的電流為0.25A，則燈泡的額定功率P=UI=2.5V×0.25A=0.625W．
（5）規(guī)格相同的燈泡串聯(lián)在3V電源兩端，由串聯(lián)電路特點(diǎn)可知，燈泡兩端電壓相等，為1.5V，由圖丁知，電流約為0.18A，此時(shí)兩燈泡消耗的總功率：P=UI=3V×0.18A=0.54W．
故答案為：（1）對(duì)電壓表進(jìn)行調(diào)零；（2）電路連接如上圖所示；（3）燈泡斷路（4）0.625；（5）0.54．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了電壓表的調(diào)節(jié)、連接電路圖、電路故障分析、求燈泡的額定功率以及實(shí)際功率等問題，是電學(xué)實(shí)驗(yàn)的常考內(nèi)容，一定要掌握；連接實(shí)物圖時(shí)應(yīng)注意：①電壓表、電流表的正負(fù)極不要接反．②注意電壓表、電流表的量程不要接錯(cuò)．③滑動(dòng)變阻器的分壓與限流接法，滑片移動(dòng)時(shí)阻值的變化應(yīng)符合題意要求．④作圖要美觀，連線不要交叉