题目内容

17.小强做测定“小灯泡的电功率”实验时,所用器材有电压为6V的电源,额定电压为2.5V的小灯泡,以及符合实验要求的滑动变阻器、电表、开关和导线.如图1是小强没有连接完的实物电路.
(1)请你用笔画线代替导线,帮小强将实物电路连接完整.
(2)小强连好电路闭合开关,移动变阻器滑片P,发现小灯泡始终不亮,但电压表有示数,电流表无示数,则故障的原因可能是灯泡断路(或灯座断路)(写出一种即可).
(3)小强排除故障后闭合开关,移动滑片P到某处,电压表的示数为2.2V,要测量小灯泡的额定功率,应将滑片P向右端滑动(选填“左”或“右”).
(4)小强通过移动滑片P,分别记下了多组对应的电压表和电流表的读数,并绘制成了如图2所示的U-I图象.根据U-I图象提供的信息,可计算出小灯泡的额定功率是0.5W,当加在小灯泡两端的电压为1.5V时,小灯泡的电阻是10Ω.

分析 (1)根据灯的额定功率确定电压表的量程,将电压表并联在灯的两端,变阻器接线柱一上一下与灯串联接入电路中;
(2)小灯泡始终不亮,电流表无示数,说明电路断路或电路的电阻很大;电压表有示数,说明电压表与电源是连通的,据此判断;
(3)比较2.2V与额定电压的大小,由分压原理确定滑片移动的方向;
(4)根据图丙找出额定电压下对应的电流大小,根据P=UI求灯的额定功率;由图丙找出1.5V电压下的电流,由R=$\frac{U}{I}$求电阻的大小;

解答 解:(1)灯的额定电压为2.5V,电压表选用小量程,将电压表并联在灯的两端,变阻器接线柱一上一下与灯串联接入电路中,如下图所示;


(2)小强连好电路闭合开关,移动变阻器滑片P,发现小灯泡始终不亮,电流表无示数,说明电路断路或电路的电阻很大;电压表有示数,说明电压表与电源是连通的,则故障的原因可能是灯泡断路(或灯座断路),而导致电压表串联在电路中;
(3)移动滑片P到某处,电压表的示数为2.2V,小于灯的额定电压,要测量小灯泡的额定功率,应增大灯的电压,减小变阻的电压,根据分压原理,应减小变阻器连入电路中的电阻,所以应将滑片P向右移动;
(4)由图丙可知,额定电压2.5V对应的电流为0.2A,则灯的额定功率P=UI=2.5V×0.2A=0.5W;灯丝的电阻随温度的增大而增大,当电压为1.5V时,对应的电流为0.15A,
则对应的电阻R=$\frac{U}{I}=\frac{1.5V}{0.15A}$=10Ω.
故答案为:(1)如上图所示:
(2)灯泡处开路;     
(3)右;
(4)0.5; 10.

点评 本题测量小灯泡的电功率,考查电路的连接、常见故障的分析、操作过程、功率、电阻大小的计算等知识,要熟练掌握.

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