Question

6．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）用笔画线代替导线，连接完整如图a所示的实物电路．
（2）闭合开关前，图中滑动变阻器的滑片P应位于A（选填“A”或“B”）端．
（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
小灯泡断路（写出一种即可）．
（4）排除故障后，闭合开关、移动滑片P至电压表的示数如图b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”）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c所示的I-U图象．由图象可知，小灯泡两端电压是1.5V时，其电阻是10Ω，额定功率是0.5W．PB部分和PC部分串联，电流相等，PB部分比PC部分的电阻大，根据焦耳定律Q=I²Rt，在通电相同的条件下，PB部分产生的热量较多，所以热．

Answer 1

分析 （1）电流表应该串联在电路中，根据灯泡正常发光时的电流选择电流表量程．
（2）闭合开关前滑片应置于最大阻值处．
（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；
（5）由图象得到灯泡在1.5V时的电流，根据R=$\frac{U}{I}$计算电阻，根据P=UI计算功率．

解答 解：（1）电流表应该串联在电路中，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．如下图所示：

（2）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．
（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b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，直到灯泡电压达到2.5V为止；
（5）由图象知，灯泡在1.5V时的电流为0.15A，
所以灯泡电阻为：R′=$\frac{U′}{I′}$=$\frac{1.5V}{0.15A}$=10Ω．
灯泡在2.5V时的电流为0.2A，
所以灯泡额定功率为P=UI_额=2.5V×0.2A=0.5W．
故答案为：（1）见上图；（2）A；（3）小灯泡断路；（4）2.2V；B；（5）10Ω；0.5W；

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．