Question

11．用伏安法测小灯泡的电功率和正常发光时的电阻，已知灯的额定电压为2.5V．
（1）在实验中，已完成了一部分的电路连接，请你继续完成实验电路的连接．
（2）伏安法测电阻的实验原理是R=$\frac{U}{I}$
（3）在闭合开关之前，滑动变阻器的滑片应放在A 端．（选填A或B）
（4）闭合开关后，发现无论怎样移动划片，灯泡都不发光，电流表也没有示数，但电压表却有明显偏转，则电路中的故障可能是灯泡断路
（5）如果在调节滑动变阻器的时候，电压表的示数如图2所示，为了测定灯的额定功率，应将滑片向B调节．（A或B）
（6）调节滑片P，使灯正常发光时，电流表的示数如图2所示，则灯泡的额定功率为0.5W，此时，灯泡的电阻为12.5Ω．

Answer 1

分析 （1）根据图2、3确定电表的量程，电压表并联在灯的两端，电流表串联在电路中；
（2）测电阻的实验原理为R=$\frac{U}{I}$；
（3）在闭合开关前，变阻器连入电路中的阻值应最大；
（4）电路故障分两类：短路和断路．电路短路时，短路部分无电压，电流大；电路断路时，断路部分无电流，电压大．
（5）根据电压表小量程读数；比较电压表示数与额定电压大小，根据串联电路电压的特点和分压原理确定滑片移动的方向；
（6）根据图3电流表小量程读数，根据P=UI求灯的额定功率，根据欧姆定律求灯的电阻；

解答 解：（1）电压表、电流表均选用小量程，电压表并联在灯的两端，电流表串联在电路中，如下图所示：

（2）测电阻的实验原理为欧姆定律，R=$\frac{U}{I}$，用电压表测灯的电压，用电流表测出通过其的电流大小，根据R=$\frac{U}{I}$即可求出电阻的大小；
（3）在闭合开关前，为保护电路，变阻器连入电路中的阻值应最大，即应将滑片移动到A端；
（4）灯泡不亮可能断路或短路，电流表无示数可能是电路断路了，电压表有示数，说明电压表与电源连通，所以是电压表所测部分断路，即灯泡处断路；
（5）图2中，电压表小量程分度值为0.1V，示数为2.2V；因灯在额定电压2.5V下正常发光，所以应增大灯的电压而减小变阻器的电压，根据分压原理，应减小变阻器连入电路中的电阻大小，即滑片向右移动直到电压表示数为2.5V；
（6）图3中，电流表小量程分度值为0.02A，示数为0.2A，因此时灯正常发光，电压为2.5V，所以灯的额定功率为：P=UI=2.5V×0.2A=0.5W；
灯正常发光时的电阻大小R=$\frac{U}{I}$=$\frac{2.5V}{0.2A}$=12.5Ω．
故答案为：（1）如上图所示；（2）R=$\frac{U}{I}$；（3）A；（4）灯泡断路；（4）B；（5）0.5；12.5．

点评 本题用伏安法测小灯泡的电功率和正常发光时的电阻，考查电路的连接、实验注意事项、实验原理、额定功率及电阻大小的计算等知识，属于中等难度的题目．