Question

12．在测定“小灯泡电功率”的实验中，电源电压为4.5V，小灯泡额定电压为2.5V、电阻约为10Ω．

（1）请你用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整．
（2）在连接电路时，开关应该处于断开状态，其目的是防止电路中有短路的地方而烧坏用电器或仪表．
（3）小刚同学闭合开关，移动滑片P到某一点时，电压表示数（如图乙所示）为2.2V，若他想测量小灯泡的额定功率，应将图14甲中滑片P向B（选填“A”或“B”）端移动，使电压表的示数为2.5V．
（4）小海同学移动滑片P，记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成图丙所示的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．
（5）小勇同学在实验中连接好电路，闭合开关，移动变阻器滑片P，发现小灯泡始终不亮，电压表无示数，电流表有示数，原因可能是灯短路．（写出一种即可）

Answer 1

分析 （1）由欧姆定律，求灯正常发光的电流确定电流表量程串联在电路中；
（2）在电路没有连接好之前，开关一直是断开的，这是为了防止电路中有短路的地方而导致用电器损坏；
（3）灯在额定电压下正常发光，根据图中电压表小量程读数，比较电压表示数与额定电压的大小，根据串联电路电压的规律及分压原理确滑片移动的方向；
（4）由图丙找到额定电压下的电流，根据P=UI求灯的额定功率；
（5）闭合开关，移动变阻器滑片P，发现电流表有示数，说明电路为通路，由小灯泡始终不亮，电压表无示数，确定可能的原因．

解答 解：（1）小灯泡额定电压为2.5V、电阻约为10Ω，由欧姆定律，灯正常发光的电流约为：
I=$\frac{U}{R}=\frac{2.5V}{10Ω}$=0.25A，故电流表选用小量程与灯串联，如下所示：

（2）在连接电路时开关应处于断开状态，这是为了防止电路中有短路的地方烧坏用电器或仪表；
（3）灯在额定电压下正常发光，图中电压选用小量程，分度值为0.1V，示数为2.2V，小于灯的额定电压2.5V，应增大灯的电压，根据串联电路电压的规律，应减小变阻器的电压，由分压原理，应减小变阻器连入电路中的电阻大小，故滑片向右移动，直到电压表示数为额定电压；
（4）由图知，灯的电压为2.5V时，通过灯的电流为0.2A，则灯的额定功率：P=UI=2.5V×0.2A=0.5W；
（5）小勇同学在实验中连接好电路，闭合开关，移动变阻器滑片P，发现电流表有示数，说明电路为通路，小灯泡始终不亮，电压表无示数，原因可能是与电压表并联的灯短路了．
故答案为：（1）如上所示；（2）电路中有短路的地方；（3）2.2；B；（4）0.5；（5）灯短路．

点评 本题测定“小灯泡电功率”，考查电路的连接、注意事项、操作过程、额定功率的计算、故障的分析等知识．