Question

12．在测量小灯泡电功率的实验中，电源电压为4.5V，小灯泡的额定电压为2.5V，小灯泡正常发光时的电阻约为10Ω．

（1）用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整．要求：当滑动变阻器的滑片向左移动时，连入电路的电阻变大；连线不得交叉．
（2）在实验中，发现小灯泡不亮，电压表有示数，电流表无示数，则出现故障的原因可能是灯泡断路；
（3）排出故障后，小乐闭合开关，移动滑片P到某一位置时，电压表示数如图乙所示，若她想测量小灯泡的额定功率，接下来的操作是滑片向右移动，直到电压表示数为额定电压．
（4）小乐继续移动滑片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一U关系图象，根据图象信息，可计算出小灯泡的额定功率是0.5W．

Answer 1

分析 （1）根据当滑动变阻器的滑片向左移动时，连入电路的电阻变大，确定为阻器的连接；由欧姆定律求出灯正常工作时的电流，确定电流表选用量程与灯串联；
（2）若电流表示数为0，灯不亮，说明电路可能断路；电压表示数接近电源电压，说明电压表与电源连通，则与电压表并联的支路以外的电路是完好的，则与电压表并联的灯泡断路了；
（3）灯在额定电压下正常发光，根据图中电压表小量程读数，比较电压表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滑片移动的方向；
（4）根据图丙找到额定电压下的电流，根据P=UI求灯的额定功率．

解答 解：（1）当滑动变阻器的滑片向左移动时，连入电路的电阻变大，即滑片以右电阻丝连入电器中；小灯泡的额定电压为2.5V，小灯泡正常发光时的电阻约为10Ω，由欧姆定律，灯正常工作时的电流：
I=$\frac{U}{R}=\frac{2.5V}{10Ω}$=0.25A，电流表选用小量程与灯串联，如下所示：

（2）经分析．发现小灯泡不亮，电压表有示数，电流表无示数，则出现故障的原因可能是：灯泡断路；
（3）灯在额定电压下正常发光，图中电压选用小量程，分度值为0.1V，示数为2.2V，小于灯的额定电压2.5V，应增大灯的电压，根据串联电路电压的规律，应减小变阻器的电压，由分压原理，应减小变阻器连入电路中的电阻大小，故滑片向右移动，直到电压表示数为额定电压；．
（4）由图丙所示的I一U关系图象，灯的电压为2.5V时，通过的电流为0.2A，小灯泡的额定功率是：
P=UI=2.5V×0.2A=0.5W．
故答案为：（1）如上所示；（2）灯泡断路；（3）滑片向右移动，直到电压表示数为额定电压；（4）0.5．

点评 本题测量小灯泡电功率，考查电路的连接、故障的分析、操作过程及额定功率的计算．