Question

12．在測量小燈泡電功率的實驗中，電源電壓為4.5V，小燈泡的額定電壓為2.5V，小燈泡正常發(fā)光時的電阻約為10Ω．

（1）用筆畫線代替導線，將圖甲中的實物電路連接完整．要求：當滑動變阻器的滑片向左移動時，連入電路的電阻變大；連線不得交叉．
（2）在實驗中，發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮，電壓表有示數(shù)，電流表無示數(shù)，則出現(xiàn)故障的原因可能是燈泡斷路；
（3）排出故障后，小樂閉合開關，移動滑片P到某一位置時，電壓表示數(shù)如圖乙所示，若她想測量小燈泡的額定功率，接下來的操作是滑片向右移動，直到電壓表示數(shù)為額定電壓．
（4）小樂繼續(xù)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一U關系圖象，根據(jù)圖象信息，可計算出小燈泡的額定功率是0.5W．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)當滑動變阻器的滑片向左移動時，連入電路的電阻變大，確定為阻器的連接；由歐姆定律求出燈正常工作時的電流，確定電流表選用量程與燈串聯(lián)；
（2）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；
（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）根據(jù)圖丙找到額定電壓下的電流，根據(jù)P=UI求燈的額定功率．

解答 解：（1）當滑動變阻器的滑片向左移動時，連入電路的電阻變大，即滑片以右電阻絲連入電器中；小燈泡的額定電壓為2.5V，小燈泡正常發(fā)光時的電阻約為10Ω，由歐姆定律，燈正常工作時的電流：
I=$\frac{U}{R}=\frac{2.5V}{10Ω}$=0.25A，電流表選用小量程與燈串聯(lián)，如下所示：

（2）經(jīng)分析．發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮，電壓表有示數(shù)，電流表無示數(shù)，則出現(xiàn)故障的原因可能是：燈泡斷路；
（3）燈在額定電壓下正常發(fā)光，圖中電壓選用小量程，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，故滑片向右移動，直到電壓表示數(shù)為額定電壓；．
（4）由圖丙所示的I一U關系圖象，燈的電壓為2.5V時，通過的電流為0.2A，小燈泡的額定功率是：
P=UI=2.5V×0.2A=0.5W．
故答案為：（1）如上所示；（2）燈泡斷路；（3）滑片向右移動，直到電壓表示數(shù)為額定電壓；（4）0.5．

點評 本題測量小燈泡電功率，考查電路的連接、故障的分析、操作過程及額定功率的計算．