Question

20．在測定“小燈泡電功率”的實驗中，電源電壓為4.5V，小燈泡額定電壓為2.5V，燈絲電阻約為8Ω；
（1）請你用筆畫線代替導線，將圖甲中的實物電路連接完整．
（2）閉合開關(guān)前，圖甲中滑動變阻器的滑片P應位于A（選填“A”或“B”）端．
（3）小李同學閉合開關(guān)，移動滑片P到某一點時，電壓表示數(shù)（如圖乙所示）為2.2V，若他想測量小燈泡的額定功率，應將圖甲中滑片P向B（選填“A”或“B”）端移動，使電壓表的示數(shù)為2.5V．
（4）小李同學移動滑片P，記下多組對應的電壓表和電流表的示數(shù)，并繪制成圖丙所示的I-U圖象，根據(jù)圖象信息，可計算出小燈泡的額定功率是0.5W．
（5）若閉合開關(guān)S，發(fā)現(xiàn)燈L 不亮，電流表也無示數(shù)，而電壓表的示數(shù)為4.5伏．則電路中出現(xiàn)的故障可能是燈泡斷路．

Answer 1

分析 （1）由歐姆定律求燈的額定電流，確定電流表選用的量程與燈串聯(lián)；
（2）為保護電路，閉合開關(guān)前，圖甲中滑動變阻器的滑片P應位于阻值最大處；
（3）燈在額定電壓下正常發(fā)光，根據(jù)圖中電壓表小量程讀數(shù)，比較電壓表示數(shù)與額定電壓的大小，根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律及分壓原理確滑片移動的方向；
（4）燈在額定電壓下的功率為額定功率，由圖丙找到額定電壓下的電流，根據(jù)P=UI求燈的額定功率；
（5）若電流表示數(shù)為0，燈不亮，說明電路可能斷路；電壓表示數(shù)接近電源電壓，說明電壓表與電源連通，則與電壓表并聯(lián)的支路以外的電路是完好的，則與電壓表并聯(lián)的燈泡斷路了．

解答 解：（1）小燈泡額定電壓為2.5V，燈絲電阻約為8Ω，由歐姆定律，燈的額定電流約為：
I=$\frac{U}{R}=\frac{2.5V}{8Ω}$=0.3125A＜0.6A，電流表選用小量程與燈串聯(lián)，如下所示：

（2）閉合開關(guān)前，圖甲中滑動變阻器的滑片P應位于阻值最大處，即A端．
（3）小李同學閉合開關(guān)，移動滑片P到某一點時，電壓表示數(shù)（如圖乙所示），圖中電壓表分度值為0.1V，讀數(shù)為2.2V，燈在額定電壓下正常發(fā)光，2.2V小于燈的額定電壓2.5V，應增大燈的電壓，根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律，應減小變阻器的電壓，由分壓原理，應減小變阻器連入電路中的電阻大小，故滑片向B移動，直到電壓表示數(shù)為額定電壓2.5V．
（4）由圖丙所示的I-U圖象，燈在額定電壓下的電流為0.2A，燈的額定功率：
P=UI=2.5V×0.2A=0.5W．
（5）經(jīng)分析，若閉合開關(guān)S，發(fā)現(xiàn)燈L 不亮，電流表也無示數(shù)，而電壓表的示數(shù)為4.5伏，則電路中出現(xiàn)的故障可能是燈泡斷路了．
故答案為：（1）如上所示；（2）A；（3）2.2；B；（4）0.5；（5）燈泡斷路．

點評 本題測定“小燈泡電功率”的實驗，考查電路的連接、注意事項、操作過程、額定功率的計算及故障的分析．