Question

3．在测定“小灯泡电功率”的实验中，电源电压为3V，小灯泡额定电压为2.5V、电阻约为10Ω．

（1）连接电路闭合开关前，图1中滑动变阻器的滑片P应位于A（选填“A”或“B”）端．目的是防止电路中有短路的地方而导致损坏用电器；增大电路中的电阻，防止电路中电流过大烧坏电路中的元件．
（2）闭合开关后，发现电流表、电压表都没有示数，灯泡也不亮，电路故障可能是D．
A．滑动变阻器断路    B．滑动变阻器短路     C．灯丝断了        D．灯泡短路
（3）移动滑片P到某一点 时，电压表示数（如图2所示）为2.2V，若他想测量小灯泡的额定功率，应将图乙中滑片P向B（选填“A”或“B”）端移动，使电压表的示数为2.5V．
（4）小华同学移动滑片P，记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成如图3所示的I-U图象，根据图象信息，可计算出小灯泡的额定功率是0.5W．

Answer 1

分析 （1）闭合开关前将滑动变阻器的滑片达到最大阻值出，是为了让电路中有较大的电阻，防止电路中电流过大而烧坏用电器．
（2）若电压表无示数，说明电压表被短路或与电源不能相通；
电流表无示数说明是某处断路或电流表短路；综合分析进行判断．
（3）电压表读数：先确定使用的量程，然后确定分度值．当实际电压小于额定电压时，滑动变阻器接入电路中的阻值需减小，直到电压表示数为额定电压．
（4）在图象上找到灯泡额定电压下的电流，根据P=UI计算额定功率．

解答 解：（1）通常在使用前应将电阻值调至最大阻值处，这时，根据欧姆定律公式I=$\frac{U}{R}$可知，电阻越大，电路中的电流就会越小，避免电路中的电流过大烧坏有关元件，才能起到保护电路的作用．
由图知，滑动变阻器的下面接了右边的B接线柱，所以闭合开关前，应将滑片移至最右即A端，使其阻值最大；
（2）由图可知，电压表测量灯泡两端电压，若灯泡短路，灯泡短路灯不亮，电压表示数为0，电流表无示数，
若滑动变阻器断路、滑动变阻器短路、灯丝断了，电压表都会有示数；
故选D．
（3）电压表选择0～3V量程，每一个大格代表1V，每一个小格代表0.1V，由指针位置可知，此时电压为2.2V；为了使灯泡正常发光，滑动变阻器分得的电压需减小，因此滑片需向B端移动，只到电压表示数为2.5V．
（4）由图象知：灯泡在额定电压2.5V时，通过灯泡的电流为0.2A，灯泡的额定功率：P=UI=2.5V×0.2A=0.5W．
故答案为：（1）A；防止电路中有短路的地方而导致损坏用电器；增大电路中的电阻，防止电路中电流过大烧坏电路中的元件；（2）D；（3）2.2；B；（4）0.5．

点评 本题考查了测“小灯泡电功率”的实验中实验器材的正确使用、利用电流表、电压表判断电路故障的分析能力、注意事项及功率的计算等问题，虽综合性强，但都是很基础、很重点的知识，只要掌握以上知识点，解决此题不难．