Question

16．小華在實(shí)驗(yàn)興趣課中發(fā)現(xiàn)了課桌上有個(gè)小燈泡，上面標(biāo)有“2.5V”字樣，他想要測量這個(gè)小燈泡的額定功率．他找來了如下器材：兩節(jié)新的干電池、電流表、電壓表、開關(guān)、滑動(dòng)變阻器各一只，導(dǎo)線若干．
（1）小華按照如圖1甲的電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．
①用筆畫線代替導(dǎo)線，將如圖甲的實(shí)物電路連接完整．
②連接電路時(shí)，開關(guān)應(yīng)該保持?jǐn)嚅_狀態(tài)．
③閉合開關(guān)，小華發(fā)現(xiàn)無論如何移動(dòng)變阻器的滑片P，觀察到電流表和電壓表示數(shù)如圖乙，造成這種現(xiàn)象的原因可能是小燈泡斷路．
④排除故障后，閉合開關(guān)，移動(dòng)滑片P至電壓表的示數(shù)如圖丙，其讀數(shù)為1.5V．要使小燈泡正常發(fā)光，滑片P應(yīng)向A（選填“A”或“B”）端移動(dòng)．
⑤多次改變滑片P的位置，獲得多組對應(yīng)的電壓、電流值，并繪制出如圖2的圖象．由圖象可知，小燈泡的額定功率是0.5W．
（2）小華同學(xué)在實(shí)驗(yàn)過程中還發(fā)現(xiàn)當(dāng)小燈泡兩端電壓降低時(shí)，燈泡亮度變小，當(dāng)電壓降至0.3V時(shí)小燈泡熄滅了，小燈泡熄滅的原因是小燈泡的實(shí)際功率遠(yuǎn)小于額定功率．

Answer 1

分析 （1）①根據(jù)燈的額定電壓確定電壓表的量程，將電壓表并聯(lián)在燈的兩端；
②連接電路時(shí)，開關(guān)應(yīng)斷開；
③電流表無示數(shù)，說明電路發(fā)生斷路；電壓表有示數(shù)，說明與電壓表兩接線柱與電源兩極相連；
④認(rèn)清電壓表小量程的分度值讀數(shù)，根據(jù)分壓原理確定滑片移動(dòng)的方向；
⑤根據(jù)圖2，找出燈正常工作的電壓2.5V對應(yīng)的電流，根據(jù)P=UI求燈的額定功率；
（2）燈的亮度取決于燈的實(shí)際電功率．

解答 解：（1）①因燈的額定電壓為2.5V＜3V，所以，電壓表選用小量程，將電壓表并聯(lián)在燈的兩端，如圖所示：
②連接電路時(shí)，為保護(hù)電路元件，開關(guān)應(yīng)斷開；
③閉合開關(guān)，小華發(fā)現(xiàn)無論如何移動(dòng)變阻器的滑片P，觀察到電流表示數(shù)為0、電壓表示數(shù)接近電源電壓3V．．
電流表無示數(shù)，說明電路發(fā)生斷路；電壓表有示數(shù)，說明與電壓表兩接線柱與電源兩極相連，因此與電壓表并聯(lián)的燈泡發(fā)生了斷路；
④電壓表小量程分度值為0.1V，示數(shù)為1.5V，小于額定電壓，故應(yīng)增加燈的電壓，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，故滑片應(yīng)向A端移動(dòng)；
⑤根據(jù)圖2，燈正常工作的電壓2.5V對應(yīng)的電流為0.2A，燈的額定功率P=UI=2.5V×0.2A=0.5W；
（2）因燈的實(shí)際電壓為0.3V遠(yuǎn)小于2.5V，對應(yīng)的電流也將遠(yuǎn)小于0.2A，根據(jù)P=UI此時(shí)燈的實(shí)際功率也將遠(yuǎn)小于燈的額定功率0.5W，根據(jù)燈的亮度取決于燈的實(shí)際電功率，所以此時(shí)因燈的實(shí)際功率很小，故燈不亮．
故答案為：（1）①如上圖所示；②斷開；③小燈泡斷路；④1.5；A；⑤0.5；
（2）小燈泡的實(shí)際功率遠(yuǎn)小于其額定功率．

點(diǎn)評 本題測量小燈泡的額定功率，考查電路的連接、常見故障的分析、實(shí)驗(yàn)操作過程、電功率的計(jì)算等知識，是中考的熱點(diǎn)問題．