Question

11．在测定小灯泡电功率的实验中，选用的电源电压为3V，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，将图甲所示的电路实物图连接完整；
（2）连接电路时开关应断开，防止因电路短路（填“短路”或“开路”）而损坏仪器，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，移动滑动变阻器的滑片P，发现小灯泡始终不亮，电压表有示数、电流表无示数，原因可能是灯泡断路．若发现电压表的指针反偏（即逆时针偏转）原因可能是电压表的正负接线柱接反了；
（4）排除故障后闭合开关、移动滑片P，当电压表的示数如图乙所示时，小灯泡两端的电压为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”）端移动；
（5）改变滑动变阻器滑片P的位置，获得多组对应的电压、电流值，绘制得如图丙所示的图象．由图象可知，小灯泡正常发光时，通过小灯泡的电流是0.2A，灯泡的额定功率是0.5W．当小灯泡两端电压是1.5V时，其电阻是10Ω．

Answer 1

分析 （1）根据灯泡的额定电压确定电压表的量程；根据欧姆定律求出灯泡额定电流的大约值，然后确定电流表的量程；并使电流表与灯泡串联，电压表并联在灯泡两端；
（2）防止短路而损坏电流，因此连接电路时，开关处于断开状态；闭合开关前，滑动变阻器的滑片移到阻值最大处；
（3）灯泡不亮、电流表无示数，说明电路故障为断路；电压表有示数，说明电压表的正负接线柱与电源两极相连，据此判断电路故障；
电压表的正负接线柱接反后，电压表的指针将反向偏转；
（4）由图示电表确定其量程与分度值，读出电表示数；根据电压表示数与灯泡额定电压的关系确定滑片的移动方向．
（5）由图象找出额定电压对应的电流，由P=UI求出灯泡额定功率；
由图象读出灯泡两端电压为1.5V时通过灯泡的电流，然后根据欧姆定律的变形公式求出灯泡此时的电阻．

解答 解：（1）因为灯泡的额定电压为2.5V，所以电压表量程选择0～3V；
灯泡的额定电流：I=$\frac{U}{R}$=$\frac{2.5V}{10Ω}$=0.25A，故电流表量程选择0～0.6A；
使电流表的0.6A接线柱与灯泡的左接线柱相连，电压表的3V接线柱与灯泡的右接线柱相连，如下图所示：

（2）连接电路时开关应断开，防止因电路短路导致电流过大损坏仪器；闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应位于阻值最大处，即滑片放在A端；
（3）闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P，发现小灯泡始终不亮，电流表无示数，说明电路故障为断路；电压表有示数，说明电压表的正负接线柱与电源两极相连，因此电路故障为灯泡断路；
电压表的指针反偏（即逆时针偏转），说明电压表的正负接线柱接反了；
（4）由图乙所示电压表可知，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，因此要测灯泡额定功率，需减小滑动变阻器两端电压，即减小滑动变阻器接入电路的阻值，故将滑片向B端移动．
（5）由图丙可知，灯泡额定电压对应的电流为0.2A，灯泡额定功率P=UI=2.5V×0.2A=0.5W；
由图丙可知，当灯泡两端电压为1.5V时，通过灯泡的电流为0.15A；由I=$\frac{U}{R}$可知，灯泡此时的电阻：R=$\frac{U′}{I′}$=$\frac{1.5V}{0.15A}$=10Ω．
故答案为：（2）断开；短路；A；（3）灯泡断路；电压表的正负接线柱接反了；（4）2.2；B；（5）0.2；0.5；10．

点评 本题考查了实验注意事项、电表读数、求电阻、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．