Question

15．在“测量小灯泡功率”的实验中，小灯泡标有“2.5V”字样．
（1）用笔画线代替导线将图甲中的实物图连接完整．
（2）闭合开关前，滑动变阻器的滑片应调至右（选填“左”或“右”）端，闭合开关后，发现电压表示数为零，灯泡不亮，电流表有示数，则原因可能是小灯泡短路．
（3）故障排除后，为了测出小灯泡的额定功率，应调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为2.5V，此时电流表的示数如图乙所示，则通过小灯泡的电流为0.3A，小灯泡的额定功率为0.75W．
（4）实验后，某小组同学又利用这些器材测量另一个小灯泡正常发光时的电阻，但是只能看到灯泡上标有“1.8W”的字样，他多次实验绘制出了如图丙所示的I-U图象，根据图象可知，小灯泡的额定电压为3V，它正常发光时的电阻为5Ω．

Answer 1

分析 （1）电流表选用小量程，串联接入电路，电压表选用小量程并联在灯的两端；
（2）连接电路时，变阻器连入电路中的电阻最大；小灯泡不亮，电流表有示数，但电压表有示数，说明在电压表两接线柱之间的电路是短路；
（3）额定电压下的功率为额定功率；根据电流表小量程读数，由P=UI求灯的额定功率；
（4）根据图丙知，灯的电流随电压的增大而增大，找出额定电功率为1.8W对应的电压与电流，根据欧姆定律求电阻大小．

解答 解：（1）根据图乙知，电流表选用小量程，串联接入电路，灯的额定电压为2.5V小于3V，电压表选用小量程，并联在灯的两端，如下图所示；

（2）为保护电路元件，连接电路时，变阻器连入电路中的电阻最大，即移动到B端；
闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表有示数，但电压表有示数，说明在电压表两接线柱之间的电路是短路，所以出现故障的原因是小灯泡短路；
（3）小灯泡在额定电压的功率为额定功率，所以应移动滑片使电压表示数为2.5V；
电流表小量程的分度值为0.02A，示数为0.3A，灯的额定功率P=UI=2.5V×0.3A=0.75W；
（4）根据图丙知，灯的电流随电压的增大而增大，只有当灯的电压为3V，对应的电流为0.6A时，灯的功率P′=U′I′=3V×0.6A=1.8W为其额定功率，故小灯泡的额定电压为3V，正常工作时的电流为0.6A，灯正常发光时的电阻R=$\frac{{U}_{额}}{{I}_{额}}$=$\frac{3V}{0.6A}$=5Ω．
故答案为：（1）电路如上图所示；
（2）右；小灯泡短路；
（3）2.5；0.5；0.75；
（4）3；5．

点评 测量小灯泡功率，考查电路的连接、故障的分析、操作过程、功率的计算及读图识图能力，是中考的热点问题．