Question

16．用“伏安法”測小燈泡的電功率和正常發(fā)光時(shí)的電阻，已知燈的額定電壓為2.5V．
（1）在圖1中已完成了一部分的電路連接，請你繼續(xù)完成實(shí)驗(yàn)電路的連接．

（2）在連接電路之前開關(guān)處于斷開狀態(tài)，圖中滑動變阻器的滑片應(yīng)放在B端．（選填“A”或“B”）
（3）測電功率的原理是P=UI；測電阻的原理是R=$\frac{U}{I}$．
（4）如果在調(diào)節(jié)滑動變阻器的時(shí)候，電壓表的示數(shù)如圖2所示，為了測定燈的額定功率，應(yīng)將滑片向A調(diào)節(jié)（選填“A”或“B”）．
（5）調(diào)節(jié)滑變P，使燈正常發(fā)光時(shí)，電流表的示數(shù)如圖3所示，則燈泡的額定功率為0.5W，此時(shí)燈泡的電阻為12.5Ω
（6）假如正確連接好電路后，閉合開關(guān)，電壓表示數(shù)接近電源電壓，電流表無示數(shù)，燈泡不發(fā)光，造成這種現(xiàn)象的原因可能是燈泡處斷路．

Answer 1

分析 （1）伏安法測小燈泡的功率和電阻時(shí)：電壓表與燈泡并聯(lián)測電壓，電流表與燈泡串聯(lián)測電流，根據(jù)燈泡額定電壓確定電表量程；
（2）連接電路時(shí)開關(guān)應(yīng)斷開，滑片應(yīng)滑到最大值處；
（3）測電阻的原理：R=$\frac{U}{I}$；測電功率的原理是：P=UI；
（4）燈泡兩端電壓等于額定電壓時(shí)正常發(fā)光，讀出電壓表示數(shù)，根據(jù)串聯(lián)電路特點(diǎn)分析滑片的移動方向；
根據(jù)求出燈泡的電阻，根據(jù)P=UI計(jì)算其額定功率；
（5）讀出燈泡正常發(fā)光時(shí)電流表示數(shù)，根據(jù)P=UI計(jì)算額定功率，根據(jù)R=$\frac{U}{I}$計(jì)算燈泡電阻；
（6）電路故障分兩類：短路和斷路．電路短路時(shí)，短路部分無電壓，電流大；電路斷路時(shí)，斷路部分無電流，電壓大．

解答 解：
（1）伏安法測小燈泡的電功率和正常發(fā)光時(shí)電阻的實(shí)驗(yàn)中，燈泡、電流表、變阻器應(yīng)串聯(lián)，電壓表測燈泡電壓應(yīng)與燈泡并聯(lián)，燈泡額定電壓2.5V，所以電壓表應(yīng)使用0-3V量程，電流表測燈泡電流應(yīng)與燈泡串聯(lián)，燈泡電流應(yīng)小于0.6A，所以電流表使用0-0.6A量程，如圖所示：
；
（2）為保護(hù)電路，連接電路時(shí)開關(guān)應(yīng)斷開，滑片應(yīng)滑到最大值B端；
（3）測電阻的原理是：R=$\frac{U}{I}$；測電功率的原理是：P=UI；
（4）電壓表使用0-3V量程，分度值0.1V，由圖2可知燈泡電壓為2.2V，小于額定電壓2.5V，根據(jù)串聯(lián)電路的分壓原理，應(yīng)將滑片向A端滑，減小變阻器連入電路的阻值，這樣變阻器分壓減小，燈泡電壓分得電壓增大；
（5）電流表使用0-0.6A量程，分度值0.02A，由圖3燈泡正常發(fā)光時(shí)電流表示數(shù)為0.2A，
所以燈泡額定功率：P=UI=2.5V×0.2A=0.5W，
此時(shí)燈泡的電阻：R=$\frac{U}{I}$=$\frac{2.5V}{0.2A}$=12.5Ω；
（6）燈泡不亮可能斷路或短路，電流表無示數(shù)可能是電路斷路了，電壓表有示數(shù)，說明電壓表與電源連通，所以是電壓表所測部分?jǐn)嗦�，即燈泡處斷路�?br />故答案為：
（1）見上圖；（2）斷開；B；（3）P=UI；R=$\frac{U}{I}$；（4）A；（5）0.5；12.5；（6）燈泡處斷路．

點(diǎn)評 本題考查了實(shí)物圖的連接、故障問題分析，實(shí)驗(yàn)原理、電阻和電功率的計(jì)算，這些知識點(diǎn)是伏安法測功率中最常見的內(nèi)容，是中考考查的熱點(diǎn)問題，應(yīng)掌握好．