Question

14．如图甲所示，“测定小灯泡电功率”实验，小灯泡的额定电压为2.5V，电源（三节干电池串联）电压为4.5V．
（1）连接电路后，闭合开关，发现小灯泡不亮、电流表指针不动、电压表指针有明显的偏转，则电路故障原因可能是灯泡断路；
（2）故障排除后重新闭合开关，移动滑动变阻器滑片P到某一位置时，电压表的示数如图乙，若要测量小灯泡的额定功率，应将图甲中滑片P向B （填“A”或“B”）端移动，使电压表的示数为2.5V；
（3）移动滑片P，记下多组对应的电压表和电流表的示数，绘制成图丙所示的图象．根据图象信息，可计算出小灯泡的额定功率是0.5W．该图象不是直线，主要原因是灯泡电阻受温度影响．
（4）实验过程中，一些小组的小灯泡先由暗变亮，然后发出耀眼的光后，突然熄灭，观察确定灯丝已经烧断．为了避免这种现象的发生，在调节滑动变阻器的过程中，应特别注意调节滑动变阻器保证电压表的示数低于或等于额定电压，防止小灯泡烧坏．

Answer 1

分析 一节电池电压1.5V，电池串联后的电压等于每个电池电压之和；
（1）灯泡不亮，可能是灯泡断路或灯泡短路或灯泡之外的电路断路；电压表示数接近电源电压，说明电压表与电源两极相连，电压表并联电路之外电路不存在断路；电流表示数几乎为零，说明电路电阻特大，可能是灯泡断路，电压表直接串联在电路中；综合分析可知：电路故障原因是灯泡断路．
（2）额定功率指灯泡在额定电压下时功率，由乙图通过移动滑片使小灯泡电压表的示数等于灯泡的额定电压，这样计算出来的功率才是额定功率；
（3）由图象读出电压为2.5V时灯泡的电流，由P=UI计算额定功率；图象不是直线，说明灯泡的电阻是变化的，由此分析原因；
（4）灯泡发出耀眼的光后，突然熄灭，灯丝已经烧断，说明其电压高于额定电压．

解答 解：一节电池电压1.5V，电池串联后的电压U=3×1.5V=4.5V；
（1）闭合开关S，发现灯泡不亮，电流表示数几乎为零，电压表示数接近电源电压，其电路故障可能是灯泡断路；
（2）由乙图，电压表使用0-3V量程，电压表的示数显示2.2V，低于灯泡的额定电压2.5V，要测量额定功率，必须提高电压，也就是增大电路中的电流，减小滑动变阻器接入电路的阻值，滑片应向B移动，直到读数为2.5V时为止；
（3）由图象读出电压为2.5V时灯泡的电流为0.2A，额定功率P=UI=2.5V×0.2A=0.5W；
图象不是直线，说明灯泡的电阻是变化的，原因是灯泡电阻受温度影响；
（4）为了避免灯丝烧断，可以调节滑动变阻器保证电压表的示数低于或等于额定电压来进行实验．
故答案为：4.5；（1）灯泡断路；（2）B；2.5；（3）0.5；灯泡电阻受温度影响；（4）调节滑动变阻器保证电压表的示数低于或等于额定电压，防止小灯泡烧坏．

点评 本题考查了实验注意事项、连接实物电路图、电表读数、求灯泡功率、电路故障分析、影响灯泡电阻的因素等问题，是实验的常考问题，一定要掌握；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．