Question

6．小红同学在“测小灯泡额定功率”的实验中，电源电压为3V，小灯泡的额定电压为2.5V．

（1）她在连接如图甲所示电路时，导线M的另一端应接在电压表3V（选填“3”或“15”）接线柱上．
（2）闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片P移到b（选填“a”或“b”）端．
（3）电路正确连接后．闭合开关，发现小灯泡不亮，但电流表有示数，接下来应进行的操作是移动滑动变阻器滑片，观察小灯泡是否发光．
（4）继续移动滑片，小灯泡突然熄灭，此时电流表示数为0，而电压表有示数，那么发生的故障是小灯泡断路，此时电压表示数为3V．
（5）在实验过程中，她根据实验数据绘制了如图乙所示的I-U图象，根据图象可知，当电流表示数如图丙所示时，小灯泡的电阻是7.5Ω．小灯泡的额定功率是0.625W．

Answer 1

分析 （1）根据灯泡额定电压选择电压表量程．
（2）当灯泡两端电压等于灯泡额定电压时，灯泡实际功率等于额定功率．
（3）闭合开关后，发现小灯泡不亮，但电流表有示数，说明电路是通路，不用更换灯泡，也不用检查电路是否断路，可能是连入电阻太大，电路中电流太小所致，分析电阻过大的原因，然后进行下一步操作．
（4）当灯泡电压超过额定电压会烧坏灯泡，电压表串联在电路中，电压表测电源电压．
（5）看清电流表的量程和分度值读出示数，由图示图象求出灯泡对应的电压，利用欧姆定律求出对应的电阻，再由P=UI求出灯泡功率．

解答 解：（1）灯泡额定电压是2.5V，电压表应选择0～3V量程，连接电路时，图中导线M端应与电压表上标有数字“3”的接线柱相连．
（2）闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片P移阻值最大处，由电路图可知应滑到b端；
（3）闭合开关后，电流表有示数，说明电路是通路，灯泡没坏，也不是断路，可能是连入电阻太大，电路中电流太小所致，下一步操作：移动滑动变阻器滑片，观察小灯泡是否发光；
（4）继续左移，灯泡电压增大超过灯泡额定电压，烧断灯丝，小灯泡断路，电流表示数为0，电压表串联在电路中，测电源电压，示数为3V．
（5）电流表量程为0～0.6A，分度值为0.02A，示数为0.2A，则小灯泡的电阻为R=$\frac{U}{I}$=$\frac{1.5V}{0.2A}$=7.5Ω，
根据图乙可以知道当小灯泡的电压等于额定电压时，电流为0.25A，所以小灯泡的额定功率为：P=UI=2.5V×0.25A=0.625W．
故答案为：（1）3；（2）b；（3）移动滑动变阻器滑片，观察小灯泡是否发光；（4）小灯泡断路；3；（5）7.5；0.625．

点评 本题考查了电压表量程的选择和滑动变阻器的连接、实验的注意事项和操作、电流表的读数、额定功率的计算等，虽然涉及的知识点较多，综合性强，但是一道较为简单的实验题．