Question

【題目】測量“燈泡的電功率”的實驗中，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10ΩΩ，滑動變阻器上標有“20Ω 1A”字樣．如圖1是小向同學沒有連接完的實物電路．

（1）請你用筆畫線代替導線，將實物電路連接完整．

（2）在連接實物圖的過程中，開關應該處于 狀態(tài)，滑動變阻器的滑片應置于 端，該實驗的原理是 ．

（3）實驗中，小向同學連接好電路后，閉合開關，移動滑片，發(fā)現(xiàn)小燈泡始終不亮，且電壓表有示數(shù)，電流表無示數(shù)，則故障的原因可能是 ．

（4）排除故障后，閉合開關，移動滑動變阻器的滑片到某一點，電壓表的示數(shù)如圖2甲所示，為 V，要測量小燈泡的額定功率，應將滑片P向 端滑動（填“左”或“右”）．

（5）當小燈泡正常發(fā)光時，電流表的示數(shù)如圖2乙所示，電流表的讀數(shù)是 A，小燈泡的額定功率是 W．

Answer 1

【答案】（1）如圖所示；（2）斷開；右；P=UI；（3）燈泡斷路；（4）2.2；左；（4）0.24；0.6．

【解析】

試題分析：（1）由燈泡的額定電壓和電阻求出電流，確定電流表的量程．

電流表與燈泡串聯(lián)，注意正負接線柱．

滑動變阻器選擇一上一下接線柱串聯(lián)在電路中．

（2）連接電路時，開關處于斷開狀態(tài)和滑動變阻器處于最大阻值處都能保護電路；實驗原理是P=UI；

（3）燈泡不亮可能是燈泡斷路或燈泡以外的地方斷路或燈泡短路，燈泡斷路時，電路斷路，電路中沒有電流，電流表無示數(shù)，電壓表串聯(lián)在電路中，電壓表測量電源電壓；

燈泡短路時，電路總電阻減小，電路電流增大，電流表示數(shù)增大，電壓表測量導線電壓，示數(shù)為0．

燈泡以外的地方斷路，整個電路都處于斷開狀態(tài)，燈泡不亮，電壓表和電流表都沒有示數(shù)．

（4）電壓表和電流表讀數(shù)：確定使用的量程，確定每一個大格和每一個小格各代表多少．

要測燈泡的額定功率，要使燈泡在額定電壓下工作，燈泡電壓從2.2V增大到2.5V，

燈泡電流要增大，減小電路電阻，減小滑動變阻器連入電路的電阻．

（5）知道燈泡正常工作時的電壓和電流，根據(jù)P=UI計算燈泡的額定功率．

解：（1）電路最大電流為：I===0.25A＜0.6A，

所以電流表選擇0～0.6A，電流表與燈泡串聯(lián)，電流從正接線柱流入，從負接線柱流出．

滑動變阻器已經(jīng)選定了上面接線柱，任意選擇下面一個接線柱串聯(lián)在電路中．如圖．

（2）連接電路時，為防止電流過大燒壞電路元件、保護電路開關處于斷開狀態(tài)，滑動變阻器處于最大阻值處；根據(jù)P=UI，分別測出小燈泡兩端的電壓和電流，計算出電功率．

（3）燈泡不亮，電流表無示數(shù)，電路斷路，電壓表有示數(shù)，所以燈泡斷路，電壓表串聯(lián)在電路中，測電源電壓．

（4）電壓表選擇0～3V量程，每一個大格代表1V，每一個小格代表0.1V，電壓為2.2V．

要測燈泡的額定功率，燈泡兩端電壓為2.5V，使燈泡兩端電壓由2.2V增大到2.5V．

電路電流要增大，電路電阻要減小，滑動變阻器連入電路的電阻減小，滑動變阻器接右半段，所以滑片左移．

（5）電流表選擇0～0.6A量程，每一個大格代表0.2A，每一個小格代表0.02A，電流為0.24A，

P=UI=2.5V×0.24A=0.6W．

故答案為：（1）如圖所示；（2）斷開；右；P=UI；（3）燈泡斷路；（4）2.2；左；（4）0.24；0.6．