Question

3．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）用笔画线代替导线，连接完整如图甲所示的实物电路．
（2）连接电路时开关应断开，闭合开关前，图中滑动变阻器的滑片P应位于A（选填“A”或“B”）端．
（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，原因可能是灯丝断了（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2.2V，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）根据灯泡的额定功率和阻值求出正常工作时的电流值，据此选择电流表的量程，电流表要串联在电路中，且要注意其正负接线柱的接法；
（2）为防止电路中的电流过大，在连接电路时开关应断开；闭合开关前滑片应移至滑动变阻器最大阻值处；
（3）串联电路中若无电流，则可能是电路发生断路，根据电压表的示数可判断是哪个地方发生了断路；
（4）首先判断电压表的量程和分度值，然后进行读数；根据串分压的知识判断滑动变阻器阻值的变化，从而判断出滑片移动的位置；
（5）首先根据图象得出当电压为1.5V时的电流值，然后根据R=$\frac{U}{I}$计算出其电阻；根据公式P=UI计算出其功率．

解答 解：（1）由题意知，小灯泡的正常工作时的电流I=$\frac{{U}_{额}}{{R}_{L}}$=$\frac{2.5A}{10Ω}$=0.25A，则电流表可选择0～0.6A的量程，电路如图所示：
；
（2）连接电路时，开关应断开，滑片应移至最大阻值处，由图知，滑动变阻器下面一个接线柱接的是B，所以应将滑片移至A端；
（3）小灯泡始终不亮、电流表无示数，说明电路中发生了断路，电压表有示数，说明与电压并联的灯泡发生了断路；
（4）由图中，电压表的量程为0～3V，分度值为0.1V，所以其示数为2.2V，小于额定电压2.5V，根据串分压的知识，应减小滑动变阻器的阻值，减小其两端的电压，使灯泡两端的电压为额定电压，滑片P应向B端移动；
（5）由图象可知，小灯泡两端电压是1.5V时，电流值为0.15A，所以R=$\frac{U}{I}$=$\frac{1.5V}{0.15A}$=10Ω
当U=2.5V时，电流I=0.2A，所以P=UI=2.5V×0.2A=0.5W
故答案为：（1）见上图；（2）断开；A；（3）灯丝断了；（4）2.2；B；（5）10；0.5．

点评 此题是测量小灯泡的电功率实验，考查了学生对实物电路的连接，在连接电路时，特别注意电压表、电流表、滑动变阻器的接法；同时考查了滑动变阻器的使用、电阻的计算及电功率的计算，还考查了有关电路故障的分析．此题的难点是能够从图象中获得有用的信息．