Question

16．小林同學(xué)用兩節(jié)干電池、電壓表、電流表和滑動變阻器等實驗器材，測量標(biāo)有“2.5V”字樣小燈泡的電功率．
（1）如圖甲所示是小林同學(xué)連接的實物圖，其中有一處連接錯誤，請在錯誤連線上打“×”，并用筆畫線代替導(dǎo)線畫上正確的連線．
（2）閉合開關(guān)后，無論怎樣移動滑片，電壓表示數(shù)總是3V不變，你認為發(fā)生故障的原因可能是燈絲處斷路（或R處短路）．
（3）電路連接正確后，閉合開關(guān)，移動滑動變阻器，繼續(xù)實驗，并根據(jù)實驗數(shù)據(jù)畫出如圖乙所示的I-U圖象，當(dāng)電壓表的示數(shù)如圖丙所示，則此時燈泡的電阻是7.5Ω．
（4）繼續(xù)實驗，小燈泡正常發(fā)光，滑動變阻器應(yīng)向左端（選填“左端”或“右端”）移動，此時小燈泡的功率為0.625 W．

Answer 1

分析 （1）掌握電路的連接，電壓表與燈泡并聯(lián)，滑動變阻器、燈泡、電流表串聯(lián)；
（2）電壓表示數(shù)總為3V不變，說明電壓表測量的是電源兩端的電壓，尋找可能的原因，一是滑動變速器短路或燈泡斷路；
（3）根據(jù)圖丙讀出電壓表的示數(shù)，結(jié)合圖象確定電流值，從而根據(jù)公式R=$\frac{U}{I}$求出電阻值；
（4）由圖象乙，確定當(dāng)電壓為2.5V時的電流值，根據(jù)公式P=UI計算出電功率．

解答 解：（1）電壓表應(yīng)與燈泡并聯(lián)，而現(xiàn)在電壓表串聯(lián)在了電路中，所以應(yīng)把燈泡右邊的導(dǎo)線與電壓表并聯(lián)，電路如圖所示：
；
（2）移動滑片，電壓表示數(shù)總為3V，說明電壓表測的是電源電壓，即燈絲處斷路（或R處短路）；
（3）由圖丙知，電壓表的量程為0～3V，分度值為0.1V，所以電壓表的示數(shù)為1.5V，由圖乙知，當(dāng)電壓為1.5V時，電流值為0.2A，所以R=$\frac{U}{I}$=$\frac{1.5V}{0.2A}$=7.5Ω；
（4）因此此時燈泡兩端電壓為1.5V，小于額定電壓，繼續(xù)實驗，要想使小燈泡正常發(fā)光，應(yīng)減小滑動變阻器阻值，因此滑動變阻器應(yīng)向左移動，
小燈泡的額定電壓為2.5V，由圖乙知，當(dāng)電壓為2.5V時，電流值為0.25A，所以P=UI=2.5V×0.25A=0.625W；
故答案為：（1）見上圖；（2）燈絲處斷路（或R處短路）；
（3）7.5；（4）左端；0.625．

點評 此題是測量小燈泡的電功率，考查了有關(guān)電路的連接、電壓表的讀數(shù)、電阻的計算、電功率的計算，關(guān)鍵是根據(jù)圖象乙能夠確定與電壓相應(yīng)的電流值