Question

4．在测定“小灯泡电功率”的实验中，小丽所在的实验小组用的电源电压为4.5V，小灯泡额定电压为2.5V、电阻约为10Ω．他们所设计的实验电路如图1所示．

（1）在连接电路时，开关应处于断开状态，滑动变阻器的滑片P应位于B（选填“A”或“B”）端．
（2）请你用笔画线代替导线，将实物电路补充完整．（导线不能交叉）并在虚框图2内画出对应的电路图
（3）闭合开关后，电流表和电压表的示数都较小，小灯泡不发光，其原因是滑动变阻器连入电路中的阻值较大．
（4）小丽同学闭合开关，移动滑片P到某一点时，电压表示数（如图3所示）为2V，若她想测量小灯泡的额定功率，应将图1中滑片P向A（选填“A”或“B”）端移动，使电压表的示数为2.5V．
（5）小丽同学移动滑片P，记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成图4所示的I-U图象，根据图象信息，可计算出小灯泡的额定功率是0.5W．

Answer 1

分析 （1）连接电路时，开关应该断开；闭合开关前，需将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处；
（2）根据灯泡额定电压确定电压表量程，根据灯泡正常发光时的电流确定电流表量程，把开关、电流表、灯泡、滑动变阻器串联接入电路，电压表并联在灯泡两端，据此连接实物图和电路图；
（3）连接完电路闭合开关，滑动变阻器接入电路的阻值较大，电路电流太小，灯泡的实际功率较小，没有达到灯泡的发光功率，所以灯泡不发光；
（4）根据图3确定电压表的量程和分度值，读出电压表的示数；
要增大灯泡两端的电压，则应减小滑动变阻器的阻值；
（5）根据图象确定U=2.5V时的电流值，根据P=UI计算出电功率的值．

解答 解：（1）在连接电路时，开关应处于断开状态，滑动变阻器的滑片P应位于阻值最大处，即B端．
（2）已知灯泡的额定电压为2.5V，因此电压表的量程为0～3V；灯泡正常发光的电流约为I=$\frac{U}{R}$=$\frac{2.5V}{10Ω}$=0.25A，因此电流表选择0～0.6A；
使滑动变阻器、灯泡以及电流表串联连接，电压表并联在灯泡两端，如下图所示；
从电源正极依次开关、电流表、灯泡以及滑动变阻器回到电源负极，如下图所示：

（3）闭合开关后，电流表和电压表的示数都较小，小灯泡不发光，其原因是：滑动变阻器接入电路的阻值太大，电流过小，小灯泡的实际功率较小，没有达到发光功率；
（4）由图3知，电压表的量程为0～3V，示数为2V＜2.5V；所以要使灯泡正常发光，应减小滑动变阻器的阻值，将滑片向左端即A端滑动；
（5）由图象知，当U=2.5V时，I=0.2A，则P=UI=2.5V×0.2A=0.5W．
故答案为：（1）断开；B；（3）滑动变阻器连入电路中的阻值较大；（4）2；A；（5）0.5．

点评 此题是测定“小灯泡电功率”的实验，考查了电流表、电压表、滑动变阻器的连接，电流表量程的选择及电压表的读数，同时考查了图象的分析及电功率的计算，考查得很全面．