Question

15．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）在图1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）在连接电路是开关应断开的（选填闭合或断开），在闭合开关之前，图中滑动变阻器的滑片应放在左 端．（选填“左”或“右”）
（3）测电功率的原理是P=UI；测电阻的原理是R=$\frac{U}{I}$．
（4）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，应将滑片向右调节（选填“左”或“右”），直到电压表的示数为2.5V．
（5）调节滑动变阻器的滑片P，使灯正常发光时，电流表的示数如图所示，则灯泡的额定功率为0.5W，此时，灯泡的电阻为12.5Ω．
（6）实验中，灯突然熄灭，电压表有示数，则故障可能是灯泡断路了．

Answer 1

分析 （1）根据图2确定两表的量程，将电压表并联在灯的两羰，电流表串联在电路中，注意电流从正接线柱流入；
（2）连接电路时，开关应断开，变阻器置于阻值最大的位置；
（3）测电功率的原理是P=UI；测电阻的原理是R=$\frac{U}{I}$；
（4）灯在额定电压下的功率为额定功率，根据图2电压表小量程读数，比较电压表的示数与额定电压的大小，根据串联电路电压的规律及分压原理确定滑片移动的方向；
（5）根据图2中电流小量程读数，根据P=UI求灯的额定功率，根据R=$\frac{U}{I}$求灯的电阻；
（6）实验中，灯突然熄灭，说明电路可能断路；电压表有示数，说明电压表与电源的两极连通，则与电压表并联的灯之外的电路是连通的，说明与电压表并联的灯断路了；

解答 解：（1）由图2知，两表选用小量程，如下图所示：


（2）连接电路时，为保护电路，开关应断开，变阻器置于阻值最大的位置，即滑片应放在左端；
（3）测电功率的原理是P=UI；测电阻的原理是R=$\frac{U}{I}$；
（4）灯在额定电压下的功率为额定功率，图2中，电压表选用小量程，分度值为0.1V，示数为2.2V，小于灯的额定电压，应增大灯的电压，由串联电路电压的规律，应减小变阻器分得的电压，根据分压原理，变阻器连入电路中的电阻要减小，即滑片向右移动；直到电压表的示数为2.5V；
（5）使灯正常发光时，电流表的示数如图所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，示数为0.2A；灯泡的额定功率为P=UI=2.5V×0.2A=0.5W；
此时，灯泡的电阻为R=$\frac{U}{I}$=$\frac{2.5V}{0.2A}$=12.5Ω；
（6）经分析，实验中，灯突然熄灭，电压表有示数，则故障可能是灯断路了，而导致电压表串联在电路中了，
故答案为：（1）如上图所示：
（2）断开的；左；
（3）P=UI；R=$\frac{U}{I}$；
（4）右；2.5；
（5）0.5；12.5；
（6）灯泡断路了．

点评 本题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、操作过程、额定功率及电阻的计算及常见故障的分析等知识，综合性较强．