Question

7．王倩同学做测定“小灯泡的电功率”实验时，所用器材有电压为6V的电源，额定电压为2.5V的小灯泡，以及符合实验要求的滑动变阻器、电表、开关和导线．如图1是王倩没有连接完的实物电路．

（1）请你用笔画线代替导线，帮王倩将实物电路连接完整；
（2）王倩连好电路后，闭合开关，移动滑片P，发现小灯泡始终不亮，但电压表有示数，电流表无示数，则故障原因可能是灯丝断开或灯泡与灯座接触不良．
（3）王倩排除故障后闭合开关，移动滑片P到某处，电压表的示数为2.2V，要测量小灯泡的额定功率，应将滑片P向右端滑动（选填“左”或“右”），使电压表示数为2.5V；
（4）王倩通过移动滑片P，分别记下了多组对应的电压表和电流表的读数，并绘制成了如图2所示的U-I图象．根据U-I图象提供的信息，可计算出小灯泡的额定功率是0.5W，当加在小灯泡两端的电压为1.5V时，小灯泡的电阻是10Ω．

Answer 1

分析 （1）根据灯泡的额定电压确定电压表的量程且与灯泡并联；
（2）电压表有示数说明两接线柱与电源之间是通路，电流表无示数、灯泡不亮说明电路断路，即电压表并联部分断路；
（3）电压表的示数小于灯泡的额定电压，要测灯泡的额定电压应减小变阻器接入电路中的电阻、增大电路中的电流，直到电压表的示数和灯泡的额定电压相等；
（4）根据图2读出额定电压下灯泡的电流，根据P=UI求出额定功率；再根据图象读出加在小灯泡两端的电压为1.5V时通过的电流，根据欧姆定律求出此时灯泡的电阻．

解答 解：（1）灯泡的额定电压为2.5V，则电压表的量程为0～3V，且与灯泡并联，如下图所示：

（2）闭合开关，移动滑片P，发现小灯泡始终不亮，但电压表有示数，电流表无示数，
说明电压表并联部分断路，可能是灯丝断开或灯泡与灯座接触不良；
（3）要测灯泡的额定功率，应使电压表的示数达到2.5V，
电压表的示数从2.2V增大到2.5V时，滑片P应向右移动减小接入电路中的电阻，增大电路中的电流；
（4）由图2可知，电压表的示数为2.5V时，通过灯泡的电流为0.2A，
则灯泡的额定功率P=UI=2.5V×0.2A=0.5W；
当加在小灯泡两端的电压为1.5V时，通过灯泡的电流为0.15A，
由I=$\frac{U}{R}$可得，此时灯泡的电阻R=$\frac{U′}{I′}$=$\frac{1.5V}{0.15A}$=10Ω．
故答案为：
（1）如上图所示；
（2）灯丝断开或灯泡与灯座接触不良；
（3）右；2.5；
（4）0.5；10．

点评 本题考查了电压表量程的选择和连接、电路故障的判断、滑动变阻器的使用、欧姆定律和电功率的计算等，要注意灯泡的电阻是变化的．