Question

在測定小燈泡電功率的實驗中，選用的電源電壓為4.5V，小燈泡的額定電壓為2.5V、電阻約為10Ω．

（1）連接電路時開關應

 

，閉合開關前，圖1中滑動變阻器的滑片P應位于

 

 （選填“A”或“B”）端．
（2）用筆畫線代替導線，連接完整如圖1所示的實物電路．
（3）閉合開關，移動變阻器的滑片P，發(fā)現(xiàn)小燈泡始終不亮，電壓表有示數(shù)、電流表無示數(shù)，原因可能是

 

 （寫一種即可）．
（4）排除故障后，閉合開關、移動滑片P至電壓表的示數(shù)如圖2所示，其讀數(shù)為

 

 V；要獲得小燈泡額定功率的數(shù)據(jù)，滑片P應向

 

 （選填“A”或“B”）端移動．
（5）改變滑片P的位置，獲得多組對應的電壓、電流值，繪制得如圖3所示的圖象．由圖象可知，小燈泡兩端電壓是1.5V時，其電阻是

 

Ω；燈泡的額定功率是

 

W．
（6）實驗時，若發(fā)現(xiàn)電流表指針擺動分別出現(xiàn)了如圖4甲、乙所示的兩種情況．請分析在使用電流表時分別存在什么問題，并寫在下面的橫線上．
甲現(xiàn)象存在的問題：

 

；乙現(xiàn)象存在的問題：

 

．

Answer 1

分析：（1）為保護電路，連接電路時開關應斷開，將滑片移至最大阻值處；
（2）根據(jù)額定電壓和電阻計算出燈泡正常發(fā)光時的電流，確定電流表的量程；
（3）小燈泡始終不亮、電流表無示數(shù)，說明電路斷路，電壓表有示數(shù)，說明與電壓表并聯(lián)的電路斷路；
（4）根據(jù)圖2讀出電壓表的示數(shù)，根據(jù)串分壓的知識，要增大燈泡兩端的電壓，應減小滑動變阻器的阻值；
（5）根據(jù)圖象確定1.5V時的電流，根據(jù)R=

U

I

求出電阻；
根據(jù)圖象確定2.5V時的電流，根據(jù)P=UI求出電功率；
（6）使用電流表時，要選擇合適的量程，且注意電流表正負接線柱的接法．

解答：解：（1）連接電路時開關應斷開；
由圖知，滑動變阻器的下面接了右邊的B接線柱，所以閉合開關前，滑動變阻器的滑片P應位于最左端即A端．
（2）將電流表串聯(lián)在電路中，小燈泡正常發(fā)光時的電流I=

U

R

=

2.5V

10Ω

=0.25A，所以電流表應選擇0～0.6A的量程，如圖所示：
．
（3）小燈泡始終不亮、電流表無示數(shù)，則電路有斷路，電壓表有示數(shù)，原因可能是與電壓表并聯(lián)的燈泡斷路；
（4）由圖2知，電流表的量程為0～3V，分度值為0.1V，其讀數(shù)為2.2 V；
需增大燈泡兩端的電壓，應減小滑動變阻器的阻值，使滑片P應向B端移動，使小燈泡兩端的電壓等于2.5V，測出電流值，便可確定額定功率．
（5）由圖3知，等電壓U=1.5V時，I=0.15A，則R=

U

I

=

1.5V

0.15A

=10Ω；
當燈泡兩端的電壓為2.5V時，電路中的電流為0.2A，則燈泡的額定功率是P=UI=2.5V×0.2A=0.5W．
（6）由圖4甲知，指針反轉(zhuǎn)，說明電流表的正負接線柱接反；
由圖4乙知，指針偏轉(zhuǎn)角度較小，說明電流表的所接量程偏大．
故答案為：（1）斷開；A；（2）見上圖；（3）小燈泡斷路；（4）2.2； B； （5）10； 0.5；（6）電流表的正負接線柱接反；電流表的所接量程偏大．

點評：要測量燈泡的額定功率，首先要掌握測功率的原理P=UI、電路圖的畫法及實物電路的連接，滑動變阻器在電路中的作用及用滑動變阻器來調(diào)節(jié)燈泡正常發(fā)光也是實驗中常考的內(nèi)容，要掌握電流表、電壓表的使用規(guī)則及讀數(shù)，電路故障的分析是電學實驗中的常考內(nèi)容，也是難點，關鍵是理解短路和斷路的含義，該實驗還涉及到了電功率和電阻的計算．