Question

2．小明用下列實(shí)驗(yàn)器材做“測(cè)量小燈泡電功率”的實(shí)驗(yàn)：電源（三節(jié)新干電池），電流表、電壓表、標(biāo)有“2.5V”字樣的小燈泡、滑動(dòng)變阻器（25Ω1A）、開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線若干．

（1）請(qǐng)將圖甲電路補(bǔ)完整，要求滑片向右移動(dòng)時(shí)，電壓表示數(shù)變大．
（2）實(shí)驗(yàn)中燈泡突然熄滅，可能是燈泡斷路，也可能是燈泡短路，下列操作肯定能判斷故障類型的是A．
A．閉合開(kāi)關(guān)，觀察電壓表示數(shù)
B．直接更換相同規(guī)格的小燈泡，閉合開(kāi)關(guān)，觀察燈泡是否發(fā)光
C．移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片，觀察小燈泡是否發(fā)光
D．移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片，觀察電壓表示數(shù)是否變化
（3）小燈泡正常發(fā)光時(shí)，電流表示數(shù)如圖乙所示，讀數(shù)為0.28A，小燈泡的額定功率為0.7W．
（4）為了探究電流與電阻的關(guān)系，僅把電路中的小燈泡換成定值電阻，保持電壓表示數(shù)為2.0V，則換接的定值電阻不能大于20Ω．實(shí)驗(yàn)測(cè)量完成后，小明應(yīng)該進(jìn)行的操作是換用其它電阻，進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)給定的器材連接伏安法測(cè)功率的實(shí)物電路圖：電壓表與燈泡并聯(lián)測(cè)量燈泡電壓，電流表與燈泡串聯(lián)測(cè)燈泡電流，滑動(dòng)變阻器與燈泡串聯(lián)，移動(dòng)滑片，能改變燈泡的電壓和電流，開(kāi)關(guān)與燈泡串聯(lián)、控制燈泡，由此連接實(shí)物圖；
（2）燈光突然熄滅，若燈泡斷路，電壓表串聯(lián)入電路；也可能是燈泡短路，電壓表也短路．由此可根據(jù)電壓表示數(shù)情況判斷故障的原因；
（3）根據(jù)圖乙讀出電流表的示數(shù)，由P=UI計(jì)算出燈泡的額定電功率；
（4）在探究電流與電阻的關(guān)系時(shí)，要保持電阻兩端的電壓為2V不變，滑動(dòng)變阻器兩端的電壓為2.5V，求出電路中的最小電流，再確定電阻的最大可能值；
為了能得出普遍的規(guī)律和結(jié)論，應(yīng)換用其它電阻，多次進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．

解答 解：
（1）電壓表與燈泡并聯(lián)，電流表與燈泡串聯(lián)；保護(hù)作用電路的滑動(dòng)變阻器與燈泡串聯(lián)，一下一下接，開(kāi)關(guān)控制電路、串聯(lián)在電路中，實(shí)物電路圖如下圖所示：
（2）若是接線柱接觸不良，更換燈泡或移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，都不會(huì)引起現(xiàn)象的變化，所以BCD不能判斷故障原因；燈光突然熄滅，若燈泡斷路，電壓表串聯(lián)接入電路，示數(shù)幾乎等于電源電壓；若燈泡短路，電壓表也短路，示數(shù)為零．由此可根據(jù)電壓表示數(shù)情況判斷故障的原因，故選A；
（3）電流表量程是0～0.6A，由圖乙所示電流表可知，電流表分度值是0.02A，電流表示數(shù)是0.28A；燈泡額定功率P=UI=2.5V×0.28A=0.7W；
（4）在探究電流與電阻的關(guān)系時(shí)，要保持電阻兩端的電壓為2V不變，滑動(dòng)變阻器兩端的電壓為2.5V，則電路中的最小電流I_最小=$\frac{{U}_{2}}{{R}_{滑}}$=$\frac{2.5V}{25Ω}$=0.1A，
電阻R的最大可能值：R_最大⁼$\frac{{U}_{1}}{{I}_{最小}}$=$\frac{2V}{0.1A}$=20Ω，
則換接的定值電阻不能大于20Ω；為了能得出普遍的規(guī)律，應(yīng)換用其它電阻，進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)．
故答案為：
（1）
（2）A； （3）0.28；  0.7； （4）20Ω； 換用其它電阻，進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了測(cè)燈泡額定功率問(wèn)題，故障的分析判斷，電路圖的連接，定值電阻的范圍計(jì)算，綜合性較強(qiáng)，很容易出錯(cuò)．