Question

7．在測定“小燈泡額定電功率”的實驗中，電源電壓為4.5V且保持不變，小燈泡額定電壓為2.5V，電阻約為10Ω．

（1）在連接電路時，開關應斷開．
（2）請你用筆畫線代替導線，幫他將實物電路連接完整．
（3）當小明同學按要求將日圖電路正確連接后，閉合開關，移動變阻器滑片P到某一點時，電流表示數(shù)（如圖甲所示）為0.2A，電壓表示數(shù)（如圖乙所示）為2V．則此時小燈泡的電阻為10Ω．若他想測量小燈泡的額定功率，應將如圖中變阻器滑片P向右端（填“左”或“右”）移動，使電壓表的示數(shù)為2.5V．
（4）另一組的小紅同學在連線時，不小心將線接錯了，使開關閉合后，移動變阻器滑片P，發(fā)現(xiàn)電流表示數(shù)變大時，電壓表示數(shù)卻變小，你分析一下產(chǎn)生這個現(xiàn)象的原因是電壓表并聯(lián)接在滑動變阻器兩端．

Answer 1

分析 （1）連接電路時，應斷開開關；
（2）在連接電路的過程中，應注意電流表、電壓表量程的選擇和電流方向，滑動變阻器要采用“一上一下”的接法；
（3）讀取電流表和電壓表示數(shù)時，要注意電流表、電壓表選擇的量程和對應的分度值；已知燈泡兩端電壓和通過的電流，利用R=$\frac{U}{I}$能夠計算電阻；
在串聯(lián)電路中導體兩端電壓與其阻值成正比，燈泡兩端電壓要達到額定電壓，可以改變滑動變阻器接入電路的阻值來實現(xiàn)；
（4）在測量燈泡功率時，要調(diào)節(jié)燈泡兩端電壓，電壓表應該與燈泡并聯(lián)．

解答 解：
（1）連接電路時，為避免連接失誤出現(xiàn)短路而損壞電學元件，開關應處于斷開狀態(tài)；
（2）因為電源電壓由兩節(jié)干電池提供，所以電壓表選擇0～3V量程；
已知燈泡額定電壓U=2.5V和電阻值R=10Ω，可以得到燈泡正常發(fā)光時的電流為I=$\frac{{U}_{L}}{{R}_{L}}$=$\frac{2.5V}{10Ω}$=0.25A，所以電流表選擇0～0.6A量程；電壓表與燈泡并聯(lián)，電流表與燈泡串聯(lián)，如圖所示：

（3）由圖知電流表選擇的是0～0.6A量程，此時燈泡的工作電流為I=0.2A；電壓表選擇的0～3V量程，燈泡兩端電壓為U=2V；
燈泡燈絲的電阻為：R=$\frac{U}{I}$=$\frac{2V}{0.2A}$=10Ω；
要使燈泡兩端電壓由2V增大到2.5V，可以使滑動變阻器兩端電壓降低，因為串聯(lián)電路導體兩端電壓與其阻值成正比，要降低滑動變阻器兩端電壓，就要減小變阻器接入電路的電阻減小，所以滑片應向右調(diào)節(jié)．
（4）閉合開關移動滑片，電流表示數(shù)增大，說明電路電阻減�。�串聯(lián)電路中導體兩端電壓與其阻值成正比，電壓表示數(shù)減小，說明并聯(lián)的電阻減小了．所以原因是電壓表并聯(lián)在滑動變阻器兩端了．
故答案為：
（1）斷開；
（2）如圖所示；
（3）0.2；2；10；右；
（4）電壓表并聯(lián)接在滑動變阻器兩端．

點評 在測量燈泡功率時，一般電壓表與燈泡并聯(lián)，燈泡兩端電壓隨滑動變阻器接入電路的電阻減小而增大．