Question

15．小明在做“測量小燈泡電功率”的實驗中，已知電源電壓為3V，小燈泡的額定電壓為2.5V（阻值約為10Ω）
（1）他在檢查儀器時，發(fā)現電壓表指針如圖甲所示，則接下來的操作是對電壓表進行調零．．
（2）圖乙是小明畫出的實驗電路圖，請你根據電路圖用筆畫線代替導線，幫他在圖丙中將來完成的電路連接好，要求：電流表、電壓表選擇合適的量程；導線不能交叉．
（3）小明在連接完最后…根導線后，將開關閉合，發(fā)現燈泡不亮，電流表指針幾乎未動，電壓表示數接近3V．小明重新檢查了一遍電路，發(fā)現電路連接正確．根據這些現象，電路可能出現的故障是燈泡斷路．
（4）經檢查無誤后，閉合開關，改變滑動變阻器的阻值，多次測量通過小燈泡的電流和它兩端的電壓，根據記錄的數據，小明畫出了小燈泡電流隨其兩端電壓變化的關系圖象（如圖丁所示），根據圖象提供的信息，計算出小燈泡的額定功率為0.625 W．
（5）若將兩個小燈泡串聯后直接接在3V電源的兩端，兩燈消耗的總電功率為0.54 W．

Answer 1

分析 （1）由圖1知電壓表指針沒有指在零刻度線上，應對電壓表進行調零，使指針指在零刻度線上．
（2）根據燈泡額定電壓選擇電壓表量程，根據燈泡正常發(fā)光時的電流選擇電流表量程，當接滑動變阻器右下接線柱時，滑動變阻器的滑片向右移動，連入電路的阻值變小，連線時要注意，電表正負接線柱不要接反．
（3）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；電流表指針幾乎不動，說明電路存在斷路；電壓表示數接近3V，說明電壓表與電源兩極相連，電壓表并聯電路之外不存在斷路；綜合分析可知，電路故障是：燈泡斷路．
（4）由丁確定當燈泡兩端的電壓為額定電壓時對應的額定電流，由電功率公式P=UI求出燈泡的額定功率．
（5）應用串聯電路特點求出燈泡電流，然后又P=UI求出功率．

解答 解：（1）由圖1知電壓表指針沒有指在零刻度線上，則接下來的操作是對電壓表進行調零．
（2）燈泡額定電壓是2.5V，電壓表選0～3V量程，燈泡正常發(fā)光時，電流約為I=$\frac{U}{R}$=$\frac{2.5V}{10Ω}$=0.25A，電流表選0～0.6A量程，
滑動變阻器接右下接線柱，電路圖如圖所示：
（3）閉合開關，燈泡不亮，電流表指針幾乎未動，電壓表示數接近3V，電路連接正確，電路可能出現的故障是燈泡斷路．
（4）由圖丁知當小燈泡的電壓為額定電壓2.5V時，對應的電流為0.25A，則燈泡的額定功率P=UI=2.5V×0.25A=0.625W．
（5）規(guī)格相同的燈泡串聯在3V電源兩端，由串聯電路特點可知，燈泡兩端電壓相等，為1.5V，由圖丁知，電流約為0.18A，此時兩燈泡消耗的總功率：P=UI=3V×0.18A=0.54W．
故答案為：（1）對電壓表進行調零；（2）電路連接如上圖所示；（3）燈泡斷路（4）0.625；（5）0.54．

點評 本題考查了電壓表的調節(jié)、連接電路圖、電路故障分析、求燈泡的額定功率以及實際功率等問題，是電學實驗的�？純热荩�一定要掌握；連接實物圖時應注意：①電壓表、電流表的正負極不要接反．②注意電壓表、電流表的量程不要接錯．③滑動變阻器的分壓與限流接法，滑片移動時阻值的變化應符合題意要求．④作圖要美觀，連線不要交叉