Question

16．在測(cè)量小燈泡電功率的實(shí)驗(yàn)中，小燈泡的額定電壓為2.5V，電阻約為10Ω，電源選取三節(jié)新干電池．
（1）請(qǐng)用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線，將圖甲中的電路連接完整．
（2）該實(shí)驗(yàn)的原理是P=UI．
（3）閉合開(kāi)關(guān)，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，小燈泡發(fā)光由弱變亮，電流表的示數(shù)變大，但電壓表的示數(shù)始終為零，則故障是電壓表?yè)p壞了或斷路．
（4）排除故障后，閉合開(kāi)關(guān)，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，記下多組對(duì)應(yīng)的電壓表和電流表示數(shù)，并繪制成圖乙的圖象，由圖象可知，小燈泡的額定功率為0.5W，當(dāng)電流表示數(shù)為0.15A時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值為10Ω．

Answer 1

分析 （1）本實(shí)驗(yàn)中電流表、燈泡應(yīng)串聯(lián)在電路中，電壓表與燈泡并聯(lián)，根據(jù)燈泡規(guī)格判斷電表量程；
（2）本實(shí)驗(yàn)原理：P=UI；
（3）移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，小燈泡發(fā)光由弱變亮，電流表的示數(shù)變大，說(shuō)明電路是通路，可從電壓表示數(shù)上判斷故障原因；
（4）由圖象讀出額定電壓2.5V時(shí)對(duì)應(yīng)的電流，由P=UI求出功率；由圖象讀出電流為0.15A時(shí)燈泡對(duì)應(yīng)的電壓，然后由歐姆定律求出電阻．

解答 解：
（1）測(cè)量小燈泡電功率的實(shí)驗(yàn)中，電流表應(yīng)與燈泡串聯(lián)，電壓表與燈泡并聯(lián)，燈泡額定電壓2.5V，所以電壓表使用0-3V量程，燈泡正常工作電流約I=$\frac{U}{R}$=$\frac{2.5V}{10Ω}$=0.25A，所以電流表應(yīng)使用0-0.6A量程，如圖所示：
；
（2）測(cè)量小燈泡電功率的實(shí)驗(yàn)原理：P=UI；
（3）閉合開(kāi)關(guān)，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，小燈泡發(fā)光由弱變亮，電流表的示數(shù)變大，說(shuō)明電路是通路，電壓表的示數(shù)始終為零，則故障可能是電壓表?yè)p壞了或斷路；
（4）由圖象讀出額定電壓2.5V時(shí)對(duì)應(yīng)的電流為0.2A，
所以燈泡的額定功率：P=UI=2.5V×0.2A=0.5W；
由圖象讀出電流為0.15A時(shí)燈泡對(duì)應(yīng)的電壓為1.5V，
由I=$\frac{U}{R}$可得燈泡此時(shí)電阻：R_L=$\frac{U′}{I′}$=$\frac{1.5V}{0.15A}$=10Ω．
答案：（1）見(jiàn)上圖；（2）P=UI；（3）電壓表?yè)p壞了或斷路；（4）0.5；10．

點(diǎn)評(píng) 本題考查的：連接電路圖、電路故障分析、求功率、求電阻是伏安法測(cè)功率常考的問(wèn)題，要掌握；根據(jù)圖象獲取有用信息是解題的關(guān)鍵，連接實(shí)物圖時(shí)，注意電表量程選擇，注意接線柱的正負(fù)．