Question

16．在測(cè)定“小燈泡的電功率”的實(shí)驗(yàn)中，已知電源電壓不變，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是小明同學(xué)沒(méi)有連接完的實(shí)物電路．

（1）請(qǐng)你用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線，將實(shí)物電路連接完整；
（2）實(shí)驗(yàn)中，小明同學(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)，則故障的原因是燈泡斷路．
（3）排除故障后，實(shí)驗(yàn)步驟正確，閉合開(kāi)關(guān)S，兩表的指針比甲、乙圖指針位置均偏離了2小格；移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片到某一位置，電壓表的示數(shù)如 圖2甲所示，此時(shí)電壓為2.2 V，要測(cè)量小燈泡的額定功率，應(yīng)將滑片P向左端滑動(dòng)（選填“左”或“右”）；電源電壓是6  V．
（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0.6  W．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)燈泡正常發(fā)光時(shí)的電流選擇電流表量程，電流表、滑動(dòng)變阻器串聯(lián)接入電路，注意滑動(dòng)變阻器的接法；
（2）閉合開(kāi)關(guān)前，滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值應(yīng)為滑動(dòng)變阻器的最大阻值，根據(jù)滑動(dòng)變阻器的接法確定滑片的位置；
燈泡不亮，可能是燈泡斷路或燈泡短路或燈泡之外電路存在斷路造成的，電流表無(wú)示數(shù)，說(shuō)明電路存在斷路，電壓表有示數(shù)，說(shuō)明電壓表與電源兩端相連接，電壓表并聯(lián)電路之外不存在斷路，綜合分析可知，電路故障是燈泡斷路；
（3）讀取電壓表示數(shù)時(shí)，首先要明確電壓表選擇的量程和對(duì)應(yīng)的分度值，讀數(shù)時(shí)視線與指針?biāo)鶎?duì)刻線相垂直；要測(cè)量燈泡額定功率，兩端電壓必須等于額定電壓，根據(jù)串聯(lián)電路電壓與電阻成正比確定滑片移動(dòng)方向；

解答 解：（1）燈泡正常發(fā)光時(shí)的電流約為I=$\frac{U}{R}$=$\frac{2.5V}{10Ω}$=0.25A，電流表應(yīng)選擇0～0.6A量程，電流表、滑動(dòng)變阻器串聯(lián)接入電路，電路圖如圖所示；

（2）由電路圖可知，當(dāng)滑片P在右端時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值最大，閉合開(kāi)關(guān)前，應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片P移到右端；閉合開(kāi)關(guān)后，移動(dòng)滑片，發(fā)現(xiàn)小燈泡始終不亮，電流表無(wú)示數(shù)，但電壓表有示數(shù)，則故障的原因可能是燈泡斷路；
（3）由圖知，電壓表選擇的是0～3V量程，對(duì)應(yīng)的分度值為0.1V，此時(shí)的示數(shù)為2.2V；
由于電壓表的示數(shù)為2.2V，小于額定電壓2.5V，故應(yīng)使電流變大，滑動(dòng)變阻器的滑片向左調(diào)節(jié)，電阻變小，燈的兩端的電壓變大．
電源電壓為三節(jié)蓄電池串聯(lián)，故U=3×2V=6V；
（4）當(dāng)燈的電壓為額定電壓2.5V時(shí)，電流為0.24A，故額定功率P=UI=2.5V×0.24A=0.6W．
故答案為：（1）如上圖；（2）燈泡斷路；（3）2.2；左；6；（4）0.6．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了測(cè)量電功率實(shí)驗(yàn)中的電路連接、滑動(dòng)變阻器的使用及電功率的計(jì)算，常見(jiàn)題目．