Question

16．用“伏安法”测小灯泡的电功率和正常发光时的电阻，已知灯的额定电压为2.5V．
（1）在图1中已完成了一部分的电路连接，请你继续完成实验电路的连接．

（2）在连接电路之前开关处于断开状态，图中滑动变阻器的滑片应放在B端．（选填“A”或“B”）
（3）测电功率的原理是P=UI；测电阻的原理是R=$\frac{U}{I}$．
（4）如果在调节滑动变阻器的时候，电压表的示数如图2所示，为了测定灯的额定功率，应将滑片向A调节（选填“A”或“B”）．
（5）调节滑变P，使灯正常发光时，电流表的示数如图3所示，则灯泡的额定功率为0.5W，此时灯泡的电阻为12.5Ω
（6）假如正确连接好电路后，闭合开关，电压表示数接近电源电压，电流表无示数，灯泡不发光，造成这种现象的原因可能是灯泡处断路．

Answer 1

分析 （1）伏安法测小灯泡的功率和电阻时：电压表与灯泡并联测电压，电流表与灯泡串联测电流，根据灯泡额定电压确定电表量程；
（2）连接电路时开关应断开，滑片应滑到最大值处；
（3）测电阻的原理：R=$\frac{U}{I}$；测电功率的原理是：P=UI；
（4）灯泡两端电压等于额定电压时正常发光，读出电压表示数，根据串联电路特点分析滑片的移动方向；
根据求出灯泡的电阻，根据P=UI计算其额定功率；
（5）读出灯泡正常发光时电流表示数，根据P=UI计算额定功率，根据R=$\frac{U}{I}$计算灯泡电阻；
（6）电路故障分两类：短路和断路．电路短路时，短路部分无电压，电流大；电路断路时，断路部分无电流，电压大．

解答 解：
（1）伏安法测小灯泡的电功率和正常发光时电阻的实验中，灯泡、电流表、变阻器应串联，电压表测灯泡电压应与灯泡并联，灯泡额定电压2.5V，所以电压表应使用0-3V量程，电流表测灯泡电流应与灯泡串联，灯泡电流应小于0.6A，所以电流表使用0-0.6A量程，如图所示：
；
（2）为保护电路，连接电路时开关应断开，滑片应滑到最大值B端；
（3）测电阻的原理是：R=$\frac{U}{I}$；测电功率的原理是：P=UI；
（4）电压表使用0-3V量程，分度值0.1V，由图2可知灯泡电压为2.2V，小于额定电压2.5V，根据串联电路的分压原理，应将滑片向A端滑，减小变阻器连入电路的阻值，这样变阻器分压减小，灯泡电压分得电压增大；
（5）电流表使用0-0.6A量程，分度值0.02A，由图3灯泡正常发光时电流表示数为0.2A，
所以灯泡额定功率：P=UI=2.5V×0.2A=0.5W，
此时灯泡的电阻：R=$\frac{U}{I}$=$\frac{2.5V}{0.2A}$=12.5Ω；
（6）灯泡不亮可能断路或短路，电流表无示数可能是电路断路了，电压表有示数，说明电压表与电源连通，所以是电压表所测部分断路，即灯泡处断路．
故答案为：
（1）见上图；（2）断开；B；（3）P=UI；R=$\frac{U}{I}$；（4）A；（5）0.5；12.5；（6）灯泡处断路．

点评 本题考查了实物图的连接、故障问题分析，实验原理、电阻和电功率的计算，这些知识点是伏安法测功率中最常见的内容，是中考考查的热点问题，应掌握好．