Question

5．測(cè)定“小燈泡的電功率”的實(shí)驗(yàn)中，已知電源電壓為6V，小燈泡的額定電壓為2.5V，小燈泡的電阻約為10Ω，滑動(dòng)變阻器上標(biāo)有“20Ω  1A”字樣．圖1是小向同學(xué)沒(méi)有連接完的實(shí)物電路．

（1）請(qǐng)你用筆畫(huà)線(xiàn)代替導(dǎo)線(xiàn)，將實(shí)物電路連接完整；
（2）實(shí)驗(yàn)中，小向同學(xué)連接好電路后，閉合開(kāi)關(guān)，移動(dòng)滑片，發(fā)現(xiàn)小燈泡始終不亮，且電壓表有示數(shù)，電流表無(wú)示數(shù)，則故障的原因可能是燈泡斷路；
（3）故障排除后，閉合開(kāi)關(guān)，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片到某一點(diǎn)，電壓表的示數(shù)如圖2甲所示，為2.2V，要測(cè)量小燈泡的額定功率，應(yīng)將滑片P向B端滑動(dòng)（選填“A”或“B”）；
（4）當(dāng)小燈泡正常發(fā)光時(shí)，電流表的示數(shù)如圖2乙所示，則小燈泡的額定功率是0.6W．小燈泡正常發(fā)光時(shí)燈絲的電阻是10.4Ω

Answer 1

分析 （1）在測(cè)量燈泡電功率實(shí)驗(yàn)中，需要電壓表與燈泡并聯(lián)測(cè)量?jī)啥穗妷�；電流表與燈泡串聯(lián)測(cè)量電路電流，根據(jù)燈泡額定電壓和電阻阻值確定電流表量程；滑動(dòng)變阻器與燈泡串聯(lián)調(diào)節(jié)燈泡兩端電壓；
（2）燈泡不亮，電流表無(wú)示數(shù)，說(shuō)明電路故障為斷路；電壓表有示數(shù)，說(shuō)明電壓表的正負(fù)接線(xiàn)柱與電源兩極相連；
（3）根據(jù)圖甲讀出電壓表示數(shù)，根據(jù)電壓表示數(shù)與燈泡額定電壓的關(guān)系確定滑動(dòng)變阻器滑片的移動(dòng)方向；
（4）根據(jù)圖乙讀出電流表示數(shù)，然后由電功率公式求出燈泡的額定功率．

解答 解：
（1）燈泡的額定電壓為2.5V，則燈泡的額定電流約為I=$\frac{2.5V}{10Ω}$=0.25A＜0.6A，所以電流表選0～0.6A的量程，且與燈泡串聯(lián)，注意電流從正接線(xiàn)柱流入、負(fù)接線(xiàn)柱流出；滑動(dòng)變阻器按一上一下的原則串聯(lián)在電路中．如下圖所示：

（2）燈泡不亮，電流表無(wú)示數(shù)，說(shuō)明電路故障為斷路；電壓表有示數(shù)，說(shuō)明電壓表的正負(fù)接線(xiàn)柱與電源兩極相連，因此電路故障為燈泡斷路；
（3）由圖甲可知，電壓表量程是0～3V，最小分度值是0.1V，電壓表示數(shù)是2.2V＜2.5V；要使燈泡正常發(fā)光，應(yīng)向B端移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，減小滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值，使燈泡兩端的電壓增大，直到電壓表示數(shù)等于燈泡額定電壓為止；
（4）由圖乙可知，電流表量程是0～0.6A，最小分度值是0.02A，電流表示數(shù)是0.24A，
燈泡額定功率P=UI=2.5V×0.24A=0.6W；
燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻為R_L=$\frac{U}{I}$=$\frac{2.5V}{0.24A}$=10.4Ω．
故答案為：（1）電路連接如上圖所示；（2）燈泡斷路；（3）2.2；B；（4）0.6；10.4．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了連接電路圖、電路故障的判斷、滑動(dòng)變阻器的調(diào)節(jié)、電表讀數(shù)、電功率的計(jì)算，是實(shí)驗(yàn)的常考問(wèn)題，應(yīng)掌握；對(duì)電表讀數(shù)時(shí)，應(yīng)先確定電表量程與最小分度值，然后讀數(shù)，讀數(shù)時(shí)視線(xiàn)要與電表刻度線(xiàn)垂直．