Question

7．测定小灯泡电功率的实验，选用的电源电压为4.5V，小灯泡的额定电压为2.5V、电阻约为10Ω．

（1）连接电路时开关应断开，闭合开关前，图中滑片P应位于A （选填“A”或“B”）端．
（2）用笔画线代替导线，连接完整如图甲所示的实物电路．
（3）闭合开关，移动变阻器的滑片P，发现小灯泡始终不亮，电压表有示数、电流表无示数，原因可能是灯泡断路（写一种即可）．
（4）排除故障后，闭合开关、移动滑片P至电压表的示数如图乙所示，其读数为2.2V；则小灯泡的实际功率小于额定功率（填“大于”、“小于”或“等于”）；为了能测量小灯泡的额定功率，必须将滑片向B（选填“A”或“B”）端移动．
（5）改变滑片P的位置，获得多组对应的电压、电流值，如图丙所示的图象．小灯泡两端电压是1.5V时，其电阻是10Ω；当电压表的示数为2.5V时小灯泡的额定功率是0.5W．

Answer 1

分析 （1）连接电路时开关应断开，闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应位于最大值处；
（2）根据I=$\frac{P}{U}$算出电流，判断出电流表的量程，连接好电路；
（3）灯泡不亮，可能是灯泡断路或灯泡断路或灯泡之外的电路断路；电流表无示数，可能是电流表断路或电流表之外的电路断路；电压表有示数，说明电压表与电源两极相连，电压表并联电路之外不存在断路；由此综合分析可知电路故障；
（4）由图示电表确定其量程与分度值，读出电表示数；由电压表示数与灯泡额定电压的关系，根据电路特点确定滑片的移动方向，并比较出实际功率与额定功率的关系；
（5）由图丙所示找出小灯泡1.5V下的电流，根据R=$\frac{U}{I}$算出电阻；由图象找出额定电压下对应的电流，由P=UI求出灯泡额定功率．

解答 解：
（1）为了保护电路，连接电路时开关应断开，闭合开关前，图中滑动变阻器的滑片P应位于最大值A端；
（2）通过灯泡的电流为：I=$\frac{U}{R}$=$\frac{2.5V}{10Ω}$=0.25A，故电流表的量程为0-0.6A，电路连接如图所示：

（3）连好电路后闭合开关，移动滑片变阻器滑片P，发现小灯泡始终不亮，电流表无示数，说明电路出现断路，电压表有示数，说明电压表到电源间是通路，所以故障可能是小灯泡断路；
（4）由图乙所示电压表可知，其量程为0～3V，分度值为0.1V，所示为2.2V，灯泡两端电压小于额定电压，故实际功率小于额定功率，要测灯泡额定功率，应向B端移动滑片，减小滑动变阻器接入电路的阻值，使灯泡两端电压增大，直到灯泡电压达到2.5V为止；
（5）由图丙所示图象可知，当电压为1.5V时，对应的电流为0.15A，则灯泡的电阻为R=$\frac{U}{I}$=$\frac{1.5V}{0.15A}$=10Ω
当灯泡电压等于额定2.5V时，对应的电流为0.2A，
灯泡额定功率：P=UI=2.5V×0.2A=0.5W．
故答案为：（1）断开；A；（2）见上图；（3）灯泡断路；（4）2.2；小于；B；（5）10；2.5；0.5．

点评 本题考查了实验注意事项、电表读数、电路故障、求灯泡额定功率等问题；对电表读数时，要先确定其量程与分度值，然后再读数，读数时视线要与电表刻度线垂直．