Question

14．如圖甲所示，在測定小燈泡電功率的實(shí)驗(yàn)中，選用的電源電壓為4.5V，小燈泡的額定電壓為2.5V、電阻約為10Ω．

（1）連接電路時(shí)，開關(guān)應(yīng)斷開．
（2）閉合開關(guān)，移動(dòng)變阻器的滑片P，發(fā)現(xiàn)小燈泡始終不亮，電壓表有示數(shù)、電流表無示數(shù)，若故障只發(fā)生在電燈或滑動(dòng)變阻器上，則原因可能是小燈泡斷路．
（3）排除故障后，閉合開關(guān)移動(dòng)滑片P至電壓表的示數(shù)如圖乙所示，要獲得小燈泡額定功率的數(shù)據(jù)，滑片P應(yīng)向B（選填“A”或“B”）移動(dòng)．移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片P的同時(shí)，眼睛應(yīng)注視C（選填字母）．
A．小燈泡亮度   B．電流表示數(shù)  C．電壓表示數(shù)  D．滑動(dòng)變阻器滑片
（4）改變滑片P的位置，獲得多組對應(yīng)的電壓、電流值，繪制得如圖丙所示的圖象．由圖象可知，小燈泡兩端電壓是1.5V時(shí)，其電阻是10Ω，燈泡的額定功率是0.5W．該實(shí)驗(yàn)中滑動(dòng)變阻器除了保護(hù)電路外，還有改變燈泡兩端的電壓的作用．

Answer 1

分析 （1）連接電路時(shí)，為保護(hù)電路，開關(guān)應(yīng)斷開；
（2）若電流表無示數(shù)，燈不亮，說明電路可能斷路；電壓表有示數(shù)，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)的燈泡開路了；
（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(dòng)的方向；
（4）由圖丙分別找到1.5V、額定電壓下的電流，根據(jù)歐姆定律求電阻的大小及額定功率，根據(jù)題意回答變阻器的作用．

解答 解：（1）連接電路時(shí)，為保護(hù)電路，開關(guān)應(yīng)斷開；
（2）電流表無示數(shù)，燈不亮，說明電路可能斷路；電壓表有示數(shù)，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；
（3）排除故障后，閉合開關(guān)移動(dòng)滑片P至電壓表的示數(shù)如圖乙所示，圖中電壓表選用小量程，分度值為0.1V，示數(shù)為2.2V，小于燈的額定電壓，要使燈正常發(fā)光，根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律，應(yīng)增大燈的電壓，減小變阻器的電壓，由分壓原理，應(yīng)減小變阻器連入電路中的電阻，即滑片P應(yīng)向B移動(dòng)；
移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片P的同時(shí)，眼睛應(yīng)注視電壓表示數(shù)，直到為2.5V；
（4）由圖丙可知，小燈泡兩端電壓是1.5V時(shí)，通過的電流為0.15A，其電阻是：
R=$\frac{U}{I}=\frac{1.5V}{0.15A}$=10Ω，
燈的電壓為2.5V時(shí)，通過的電流為0.2A，則燈泡的額定功率為：
P_L=U_LI_L=2.5V×0.2A=0.5W．
由題意知，改變滑片P的位置，獲得多組對應(yīng)的電壓、電流值，故該實(shí)驗(yàn)中滑動(dòng)變阻器除了保護(hù)電路外，還有改變燈泡兩端的電壓的作用．
故答案為：（1）斷開； （2）小燈泡斷路； （3）B；  C； （4）10；0.5； 改變燈泡兩端的電壓．

點(diǎn)評 本題測定小燈泡電功率，考查實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)、故障分析、操作過程、電阻和額定功率的計(jì)算及變阻器的作用．