Question

10．在“測量小燈泡額定功率”的實驗中，李翔實驗小組的同學選用的是2.5V的小燈泡．

（1）請用筆畫線代替導線將甲圖中的實驗電路中未連接部分補充完整．（要求：閉合開關(guān)前，將滑動變阻器的滑片置于A端）
（2）電路連接正確后，閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮，若電流表、電壓表都有較小示數(shù)（寫出電流表和電壓表指針偏轉(zhuǎn)情況），則說明電路正常，接下來可以移動電阻器滑片繼續(xù)進行實驗了．
（3）為了測量小燈泡的額定功率，李翔接下來的操作是移動變阻器滑片，使電壓表示數(shù)為2.5V，記下電流表示數(shù)，若小燈泡正常發(fā)光時電流表的示數(shù)如圖乙所示，則小燈泡的額定功率為0.75W．
（4）小紅小組沒有使用電壓表，而是用了兩個電流表和一個5Ω的電阻R設計了如圖丙所示的電路，同樣測出了小燈泡的額定功率，具體操作是：閉合開關(guān)，移動變阻器的滑片，使電流表A₁示數(shù)為0.5A，小燈泡正常發(fā)光，若此時電流表A₂的示數(shù)為I，則該燈泡的額定功率為 P_額=2.5V×（I-0.5A）．

Answer 1

分析 （1）閉合開關(guān)前需要將變阻器的滑片置于A端，說明應將滑動變阻器的右下接線柱接入電路；根據(jù)燈泡的額定電壓選擇電壓表的量程，并將電壓表與燈泡并聯(lián)；
（2）燈泡不亮，可能是燈泡斷路或燈泡短路或燈泡之外存在斷路或電路電流太小，燈泡實際功率太小造成的，根據(jù)具體的電路現(xiàn)象找出電路故障原因．
（3）燈泡兩端電壓達到額定電壓時正常發(fā)光，讀出此時電流表示數(shù)，根據(jù)P=UI計算燈泡的額定功率；
（4）電流表A₁與定值電阻串聯(lián)，相當于電壓表，使并聯(lián)電路電壓等于燈泡額定電壓2.5V時燈泡可以正常發(fā)光，由歐姆定律可以求出電流表A₁的示數(shù)；然后由并聯(lián)電路的特點求出流過待測電阻的電流，然后由P=UI求出燈泡的功率．

解答 解：（1）滑片處于A邊時，接入電路的電阻最大，將滑動變阻器的右下接線柱與開關(guān)右接線柱相連；因為燈泡的額定電壓為2.5V，所以電壓表選擇0～3V量程，所以將3V的接線柱與燈泡右接線柱相連，如下圖所示：

（2）如果滑動變阻器連入電路的阻值較大，電路電流很小，燈泡實際功率太小，不足以引起燈泡發(fā)光，則燈泡不亮，電流表與電壓表都有示數(shù)，但示數(shù)較��；
（3）當電壓表示數(shù)為2.5V時，燈泡兩端電壓達到額定電壓時正常發(fā)光，為了測量小燈泡的額定功率，李翔接下來的操作是移動變阻器滑片，使電壓表示數(shù)為2.5V，記下電流表示數(shù)；
由圖丙，電流表使用0-0.6A量程，分度值0.02A，此時示數(shù)為0.3A，所以燈泡的額定功率：P=UI=2.5V×0.3A=0.75W；
（4）由電路圖知：定值電阻與燈泡并聯(lián)，它們兩端的電壓相等，燈泡的額定電壓U_L=2.5V時，燈泡正常發(fā)光，此時電流表A₁的示數(shù)I₁=$\frac{{U}_{L}}{R}$=$\frac{2.5V}{5Ω}$=0.5A；此時干路電流等于電流表A₂的示數(shù)為I，則燈泡正常發(fā)光時的電流I_L=I-0.5A；故燈泡的額定功率P_額=U_LI_L=2.5V×（I-0.5A）．
故答案為：
（1）如圖所示；
（2）電流表、電壓表都有較小示數(shù)；
（3）移動變阻器滑片，使電壓表示數(shù)為2.5V，記下電流表示數(shù)；0.75；
（4）電流表A₁示數(shù)為0.5A；2.5V×（I-0.5A）．

點評 本題考查了滑動變阻器的使用、燈泡正常發(fā)光的特點以及燈泡額定功率的計算等問題，燈泡只有在額定電壓下才能正常發(fā)光，如果燈泡的實際功率較小，不足以讓燈泡發(fā)光，只有燈泡功率達到一定值時燈泡才能正常發(fā)光．