Question

16．某学习小组在“测量小灯泡的电功率”的实验中，电源电压6V不变，小灯泡额定电压为2.5V，电阻约为10Ω．

（1）请你用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整．
（2）某次实验时，电压表示数如图乙所示，则此时滑动变阻器两端的电压为2.2V；如果要使灯泡正常发光，变阻器的滑片P应该向B（选填“A”或“B”）端移动．
（3）小菁同学移动滑片P，记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成如图丙所示的I-U图象，根据图象信息，可计算出小灯泡的额定电功率是0.75W．
（4）某同学连接好电路并检查连接方式无误后，闭合开关，发现灯泡不亮，电压表示数几乎为零，电流表的指针有明显偏转；该同学向右移动滑片，发现灯泡仍然不亮、电压表的示数不变、电流表的示数明显增大，则下列哪种故障可能出现上述现象BD
A．灯泡开路            B．灯泡短路
C．滑动变阻器开路      D．电压表短路．

Answer 1

分析 （1）本实验中灯泡、电流表、变阻器应串联，电压表测灯泡电压与灯泡并联，根据灯泡规格确定电表量程；
（2）读出电压表示数为2.2V，要使灯泡正常工作，灯泡两端电压增大到2.5V，电路电流要增大，总电阻要减小，滑动变阻器的电阻要减小；
（3）由图象读出额定电压灯泡对应的电流，然后由P=UI求出灯泡额定功率．
（4）将正常的电流表、电压表接入电路，当闭合开关后，发现电流表有读数，说明电路为通路；当移动滑动变阻器滑片时电流表读数有变化，电压表读数始终为零，说明电压表测量的用电器发生短路．

解答 解：
（1）测定小灯泡的功率的实验中，灯泡、电流表、变阻器应串联，电压表测灯泡电压与灯泡并联，灯泡额定电压2.5V，所以电压表应使用0-3V量程，灯泡正常发光时的电流约为：I=$\frac{{U}_{额}}{{R}_{L}}$=$\frac{2.5V}{10Ω}$=0.25A，所以电流表应使用0-0.6A量程，如图所示：
；
（2）电压表使用0～3V量程，每一个大格代表1V，每一个小格代表0.1V，电压为2.2V；
要使灯泡正常工作，灯泡两端电压从2.2V增大到2.5V，电路电流要增大，总电阻要减小，滑动变阻器的电阻要减小，滑片向B端移动，使电压表的示数为2.5V；
（3）由图丙所示可知，灯泡额定电压2.5V对应的电流为0.3A，小灯泡的额定功率：P=UI=2.5V×0.3A=0.75W．
（4）闭合开关，发现灯泡不亮，电压表示数几乎为零，说明电压表测导线电压时，电压表示数为0；电流表的指针有明显偏转，说明电路为通路，因此不可能是灯泡开路或滑动变阻器开路；
向右移动滑片，发现灯泡仍然不亮、电压表的示数不变、电流表的示数明显增大，说明电压表或灯泡被短路
故答案为：
（1）见上图；（2）2.2；B；（3）0.75；（4）BD．

点评 本题考查了连接实物电路图、电压表读数、计算电功率等，明确灯泡电压等于额定电压时灯泡正常发光，实际功率等于其额定功率．