Question

10．小勇在测量小灯泡电功率的实验中：（已知灯泡的额定电压是2.5V）

（1）为完成实验，请用笔画线代替导线，将图甲连接完整．
（2）闭合开关前，滑动变阻器的滑片应调至最右（选填“左”或“右”）端，若开关闭合后，调节滑动变阻器，小灯泡发光较暗且亮度一直不变，则故障原因为滑动变阻器同时接入两个下接线柱．
（3）故障排除后，调节滑动变阻器的滑片，当电压表示数为2V时，电流示数如图乙所示，此时通过小灯泡的电流为0.22A，若要测小灯泡的额定功率，应将滑动变阻器的滑片向左（选填“左”或“右”）移动，知道电压表示数为2.5V为止．测量多组数据，画出如图丙所示的I-U图象，由图象可以算出小灯泡的额定功率为0.625W．
（4）继续调节滑动变阻器的过程中，小灯泡突然熄灭，电压表示数变大（选填“变大”、“变小”或“不变”），经检查发现灯丝烧断．

Answer 1

分析 （1）本实验中，滑动变阻器应一上一下串联入电路中，电压表测灯泡两端电压，由其额定电压判断电压表量程；
（2）发现无论怎样调节滑动变阻器，小灯泡发光较暗且亮度一直不变，说明滑动变阻器接错了，把滑动变阻器当定值电阻接入电路了；
（3）根据图乙电流表的量程和分度值读出示数；额定电压下灯泡的实际功率和额定功率相等，根据串联电路的分压特点可知变阻器接入电路中电阻的变化，然后判断滑片移动的方向；由图象读出灯泡正常发光电流，利用P=UI求出小灯泡额定功率；
（4）灯泡突然烧断，灯泡断路，电压表两极直接与电源两极相连，电压表测电源电压，电压表示数变大．

解答 解：
（1）测量小灯泡电功率的实验中，滑动变阻器应一上一下串联入电路中，电压表测灯泡两端电压，灯泡的额定电压是2.5V，所以电压表使用0-3V量程，如图所示
；
（2）闭合开关前，滑动变阻器的滑片应调至阻值最大处，即最右端；
灯泡发光较暗，电流表有示数说明电流太小，滑动变阻器的阻值太大，任意移动滑动变阻器的滑片，灯泡亮度不变说明滑动变阻器同时接到下面两个接线柱上；
（3）图乙电流表的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，示数为0.22A；
电压表示数为2V，小于其额定电压，要测小灯泡的额定功率，应减小连入电路的阻值，减小滑动变阻器分得电压，所以滑片应向向左滑，直到电压表示数为2.5V为止；
由图象知，灯泡电压2.5V时，通过的电流为0.25A，所以小灯泡的额定功率：P=UI=2.5V×0.25A=0.625W；
（4）实验中小灯泡的灯丝突然被烧断，电压表串联在电路中，电压表示数约等于电源电压，所以电压表的示数变大．
故答案为：（1）见上图；（2）右；滑动变阻器同时接入两个下接线柱；（3）0.22；左；0.625；（4）变大．

点评 本题考查了电压表量程的选择、电压表与滑动变阻器的连接、电路故障的判断、电流表的读数、电功率的计算等，要注意额定电压下灯泡的实际功率和额定功率相等．