Question

2．在测定小灯泡电功率的实验中，选用的电源电压为4.5V，小灯泡的额定电压为2.5V、电阻约为10Ω．

（1）连接电路时开关应断开，闭合开关前，图甲中滑动变阻器的滑片P应位于A （选填“A”或“B”）端．
（2）用笔画线代替导线，将图甲所示的实物电路连接完整．
（3）闭合开关，移动变阻器的滑片P，发现小灯泡始终不亮，电压表有示数、电流表无示数，原因可能是小灯泡断路 （写一种即可）．
（4）排除故障后，闭合开关、移动滑片P至电压表的示数如图乙所示，其读数为2.2 V；要获得小灯泡额定功率的数据，滑片P应向B （选填“A”或“B”）端移动．
（5）改变滑片P的位置，获得多组对应的电压、电流值，绘制得如图丙所示的图象．由图象可知，小灯泡两端电压是1.5V时，其电阻是10Ω；灯泡的额定功率是0.5W．

Answer 1

分析 （1）为保护电路，连接电路时，开关应该断开；闭合开关前，将滑片移至最大阻值处；
（2）根据P=UI求出小灯泡的最大电流，选择出电流表的量程，和小灯泡串联接入电路；
（3）灯泡不亮，可能是灯泡断路或灯泡断路或灯泡之外的电路断路；电流表无示数，可能是电流表断路或电流表之外的电路断路；电压表有示数，说明电压表与电源两极相连，电压表并联电路之外不存在断路；综合分析可知电路故障为灯泡断路；
（4）由图示电表确定其量程与分度值，读出电表示数；根据电压表示数与灯泡额定电压的关系确定滑片的移动方向．
（5）由图丙所示图象求出1.5V电压所对应的电流，然后由欧姆定律求出电阻阻值；由图象找出额定电压对应的电流，由P=UI求出灯泡额定功率．

解答 解：（1）为保护电路，连接电路时开关应断开；
由图知，滑动变阻器的下面接了右边的B接线柱，所以闭合开关前，应将滑片移至最左即A端，使其阻值最大；
（2）灯泡中的电流I=$\frac{U}{R}$=$\frac{2.5V}{10Ω}$=0.25A＜0.6A，所以电流表的量程选择“0～0.6A”的量程；
电流表和小灯泡串联，实物图连接如下：

（3）连好电路后闭合开关，移动滑片变阻器滑片P，发现小灯泡始终不亮，电压表有示数，电流表无示数，则故障可能是小灯泡断路；
（4）由图乙所示电压表可知，其量程为0～3V，分度值为0.1V，所示为2.2V，灯泡两端电压小于额定电压，要测灯泡额定功率，应向B端移动滑片，减小滑动变阻器接入电路的阻值，使灯泡两端电压增大，知道额定电压2.5V位置．
（5）由图丙所示图象可知，电压为1.5V时电流为0.15A，因为I=$\frac{U}{R}$，所以电阻阻值R=$\frac{U}{I}$=$\frac{1.5V}{0.15A}$=10Ω；由图c可知，灯泡额定电压对应的电流为0.2A，灯泡额定功率P=UI=2.5V×0.2A=0.5W．
故答案为：（1）断开；A；（2）如上图；（3）小灯泡断路；（4）2.2；B；（5）10；0.5．

点评 本题考查了实验注意事项、电表读数、求电阻、求灯泡额定功率等问题；对电表读数时，要先确定其量程与分度值，然后再读数，读数时视线要与电表刻度线垂直．