Question

17．小強做測定“小燈泡的電功率”實驗時，所用器材有：電壓為6V的電源，額定電壓為2.5V的小燈泡，以及符合實驗要求的滑動變阻器、電表、開關(guān)和導(dǎo)線，圖1是小強沒有連接完的實物電路，其中有一條線連錯了．
（1）請你用筆畫線代替導(dǎo)線，幫小強改正錯誤（將錯誤的線打×），并將實物電路連接完整．
（2）在右面虛線內(nèi)畫出電路圖．
（3）小強連好電路閉合開關(guān)，移動變阻器滑片P，發(fā)現(xiàn)小燈泡始終不亮，但電壓表有示數(shù)，電流表無示數(shù)，則故障的原因可能是燈泡斷路（寫出一種即可）．
（4）小強排除故障后閉合開關(guān)，移動滑片P到某處，電壓表的示數(shù)為2.1V，要測量小燈泡的額定功率，應(yīng)將滑片P向右端滑動（選填“左”或“右”）．
（5）小強通過移動滑片P，分別記下了多組對應(yīng)的電壓表和電流表的讀數(shù)，并繪制成了圖2所示的U-I圖象．根據(jù)U-I圖象提供的信息，可計算出小燈泡的額定功率是0.5W，當(dāng)加在小燈泡兩端的電壓為1.5V時，小燈泡的電阻是10Ω．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)圖2知，電流表應(yīng)選用小量程；電壓表并聯(lián)在燈的兩端；
（2）根據(jù)改正后的實物圖畫出對應(yīng)的電路圖；
（3）電流表無實數(shù)、小燈泡始終不亮，說明電路可能斷路；電壓表有示數(shù)說明電壓表兩接線柱與電源之間是通路，與電壓表并聯(lián)的支路之外的電路是連通的，即電壓表并聯(lián)部分?jǐn)嗦罚?br />（4）比較電壓表示數(shù)與額定電壓的大小，根據(jù)串聯(lián)電路電壓的特點和分壓原理確定滑片移動的方向；
（5）由圖2所示圖象找出燈泡額定電壓所對應(yīng)的電流，然后由P=UI求出燈泡額定功率；由圖象找出電壓為1.5V時對應(yīng)的電流，由歐姆定律求出燈泡電阻．

解答 解：（1）由圖2知，電路中的電流較小，故電流表應(yīng)選用小量程；而圖1中電流表選用的是大量程；
燈的額定電壓為2.5V，電壓表選用小量程且并聯(lián)在燈的兩端，改正后、并連接完整的實物圖如下圖3所示；

（2）根據(jù)圖3的實物圖，畫出對應(yīng)的電路圖，注意各元件順序要一一對應(yīng)，如下圖4所示；

（3）電流表無示數(shù)、小燈泡始終不亮，說明電路可能斷路；電壓表有示數(shù)，說明電壓表兩接線柱與電源兩極之間是通路，即小燈泡之外的電路是連通的，所以是小燈泡斷路；
（4）電壓表示數(shù)小于燈的額定電壓，為使燈正常發(fā)光，應(yīng)增大燈的電壓，減小變阻器的電壓，根據(jù)分壓原理，應(yīng)減小變阻器連入電路中的電阻大小，即滑片向右移動；
（5）由圖2知，當(dāng)燈的電壓為額定電壓2.5V時，對應(yīng)的電流為0.2A，
則燈的額定功率P=UI=2.5V×0.2A=0.5W；
由圖2知，當(dāng)燈的電壓為U_實=1.5V時，對應(yīng)的電流大小I_實=0.15A，
此時小燈泡的電阻：R_L=$\frac{{U}_{實}}{{I}_{實}}=\frac{1.5V}{0.15A}$=10Ω．
故答案為：
（1）如上圖3所示；（2）如上圖4所示；（3）燈泡斷路；（4）右；（5）0.5；10．

點評 本題測定“小燈泡的電功率”，考查實物圖的連接、常見故障的分析、操作過程、額定功率的計算及燈的電阻的計算等知識，綜合性較強．