Question

小宇做测定“小灯泡的电功率”实验时，所用器材有电压为6V的电源，额定电压为2.5V的小灯泡，以及符合实验要求的滑动变阻器、电表、开关和导线．图甲是小宇没有连接完的实物电路．

（1）请你用笔画线代替导线，帮小宇将实物电路连接完整（要求滑片向右滑动时灯泡变亮）．（注：甲图中电流表的接线柱从左到右依次是“-”“0.6”“3”；电压表的接线柱从左到右依次是“-”“3”“15”．）
（2）小宇连好电路，闭合开关，发现小灯泡立刻发出很亮的光，原因是______；不一会儿，小灯泡不亮了，但电压表有示数，电流表无示数，则故障的原因可能是______．（写出一种即可）
（3）小宇排除故障后闭合开关，移动滑片P到某处，电压表的示数为2.2V，要测量小灯泡的额定功率，应将滑片P向______端滑动（选填“左”或“右”），直至电压表的示数为______V．
（4）小宇通过移动滑片P，分别记下了多组对应的电压表和电流表的读数，并绘制成了图乙所示的U-I图象．根据图象提供的信息，可计算出小灯泡的额定功率是______W；当灯泡两端的电压为1.5V时，小灯泡的实际功率为______W．

Answer 1

解：（1）因为滑片向右滑动时灯泡变亮，说明滑片右移电阻变小，故使滑动变阻器的右下接线柱与开关相连，由于灯泡的额定电压为2.5V，所以选择0～3V的量程并联在灯泡两端；如下图所示：

（2）闭合开关，灯泡很亮，说明滑动变阻器的滑片在阻值最小的一端；灯泡不亮，电流表无示数，说明电路发生断路，电压表有示数，说明电压表正负接线柱与电源两极相连，故灯泡断路；（3）移动滑动变阻器滑片P到某处，电压表的示数为2.2V，要测量小灯泡的额定功率，应将滑片P向右端滑动，直到电压表示数等于2.5V．
（4）由图象知U=2.5V时，I=0.2A，则小灯泡的额定功率P=UI=2.5V×0.2A=0.5W；
由图象知当U′=1.5V时，电流I′=0.15A，则此时小灯泡的实际功率P=U′I′=1.5V×0.15A=0.225W．
故答案为：（2）滑动变阻器的滑片在阻值最小的一端；灯泡断路；（3）右；2.5；（4）0.5；0.225．
分析：（1）电压表、滑动变阻器、开关连线不完整，根据一上一下的接线原则将滑动变阻器与开关串联，电压表并在小灯泡两端．
（2）闭合开关前，滑动变阻器的滑片需移到阻值最大处，灯泡发光很亮，说明电路中电流很大；灯泡熄灭，电压表有示数，电流表无示数，说明电路断路；
（3）电压表的示数为2.2V，要测量小灯泡的额定功率，应使电路电流变大，滑动变阻器阻值变小，由电路图知滑片应向右滑动．
（4）由图象求出灯泡电压为额定电压U=2.5V时，电路电流I，由P=UI可求出灯泡的额定功率；由图象求出U=1.5V是的电流I，由P=UI可求出实际功率．
点评：本题考查了连接电路图、电路故障分析、滑动变阻器调节、功率计算等问题，是常考问题，一定要掌握；连接电路图时，注意电压表量程的选择；电路故障一般有断路与短路两种，要根据电路故障现象分析电路故障原因．