Question

1．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、小灯泡正常发光时电阻约为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）闭合开关前，图甲中滑动变阻器的滑片P应位于A（选填“A”或“B”）端．
（3）小叶同学闭合开关，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）小向同学移动滑片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，电压表有示数，电流表无示数，原因可能是小灯泡断路．
（6）本实验的实验原理是R=$\frac{U}{I}$．

Answer 1

分析 （1）在测量小灯泡电功率的实验中，电流表、小灯泡、滑动变阻器要串联在电路中，且由于小灯泡的额定电压是2.5V，故电压表应选择小量程；据题目中乙图电路表的示数不难看出，此时电流表也应选择小量程，故据上述要求连接实物图即可；
（2）为保护电路，闭合开关之前，滑动变阻器接入电路的阻值应最大；
（3）在电压表读数时，应看清它的量程和分度值；同时对于串联电路，电阻之比等于电压之比，故在串联电路中，谁的电阻越大，其分担的电压就越多；
（4）读取电流表示数时，注意选择的量程和对应的分度值；已知额定电压和正常工作电流，利用P=UI计算灯泡的额定功率．
（5）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；综合分析可知电路故障为灯泡断路；
（6）伏安法测电阻的原理是：R=$\frac{U}{I}$．

解答 解：
（1）电流应串联在电路中，且电流表的量程应选择0～0.6A的，故答案见下图：

（2）为使滑动变阻器接入电路的电阻最大，应该使滑片位于距离B接线柱最远的位置，也就是处于A端．
（3）此时电压表选的是小量程，且分度值是0.1V，故此时电流表的示数2.2V，其小于灯泡的额定电压，若要使的灯泡正常工作，故必须是的灯泡两端的电压变大为2.5V，由于电源电压不变，故需让滑动变阻器的电压变小即可，即据串联电路中电阻之比等于电压之比，故将滑动变阻器的阻值调小即可实现上述目的，即滑片应向B端移动．
（4）图丙中所示电流I=0.2A，灯泡的额定功率为P=UI=2.5V×0.2A=0.5W．
（5）闭合开关，移动变阻器滑片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．
（6）该实验的原理是：R=$\frac{U}{I}$．
故答案为：
（1）见上图；（2）A；（3）2.2；B；（4）0.5；（5）小灯泡断路；（6）R=$\frac{U}{I}$．

点评 伏安法测灯泡电阻和功率时，电压表并联在灯泡两端，但在电压表合适的量程损坏时，可以利用电压表的另一个量程并联在滑动变阻器两端，间接测量灯泡的额定电压，这是一个很好的思路．