Question

4．在测定小灯泡电功率的实验中，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，图甲中滑动变阻器的滑片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；要获得小灯泡额定功率的数据，滑片P应向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，绘制得如图丙所示的图象．由图象可知，小灯泡两端电压是2.5V时，灯泡的额定功率是0.5W．

Answer 1

分析 （1）闭合开关前滑片应置于最大阻值处；
（2）根据I=$\frac{U}{R}$求出灯泡的电流，选择电流表量程，和小灯泡串联；
（3）电流表无示数，说明电路断路，电压表有示数说明和电压表并联的灯泡发生了断路；
（4）弄清楚电压表的量程和分度值，读出电压值；根据电压表示数与灯泡额定电压的关系确定滑片的移动方向；
（5）首先根据图象得出当电压为2.5V时的电流值，然后根据公式P=UI计算出其额定功率．

解答 解：（1）闭合开关前，图中滑动变阻器的滑片P应位于A端，此时滑动变阻器接入电路的阻值最大；
（2）灯泡正常发光时，电流约为I=$\frac{U}{R}$=$\frac{2.5V}{10Ω}$=0.25A，电流表的量程应选0～0.6A，和灯泡串联在电路中，如下图：

（3）电流表无示数，说明电路断路，而电压表有示数，说明与电压表并联的电路发生了断路，如灯丝断了、灯座接触不良等；
（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，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，直到额定电压2.5V位置；
（5）由图象丙可知，小灯泡两端电压是U=2.5V时，电流I=0.2A，所以灯泡的额定功率P=UI=2.5V×0.2A=0.5W．
故答案为：（1）A；（2）如上图；（3）灯泡断路；（4）2.2；B；（5）0.5W．

点评 此题是测量小灯泡的电功率实验，考查了滑动变阻器的使用、电功率的计算，还考查了有关电路故障的分析．此题的难点是能够从图象中获得有用的信息．最后一问有一定的难度，解题时要细心，认真分析，这一问容易出错．