Question

7．用图甲所示电路图测量小灯泡的电功率，电源电压为3V．小灯泡的额定电压为2.5V，正常发光时电阻约为10Ω．

（1）用笔画线表示导线，选好电流表量程，将图乙电路连接完整；
（2）连接电路时，开关应处于断开状态；
（3）闭合开关后，小灯泡不发光，电流表无示数，电压表示数为3V，产生该现象的原因可能是B
A．小灯泡短路      B．小灯泡断路     C．电流表接触不良      D．电流表短路
（4）排除故障后闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P到某一点，电压表示数如图丙所示，此时小灯泡两端的电压为2.2V．若要测量小灯泡的额定功率，应将图乙中滑动变阻器的滑片P向D（选填“C”或“D”）端移动，使电压表的示数为2.5V．根据该组同学实验得到的I-U图象（图丁所示）信息，小灯泡的额定功率为0.5W，小灯泡正常发光的电阻是12.5Ω．

Answer 1

分析 （1）根据灯泡正常发光时的电流确定电流表量程，把灯泡、电流表、滑动变阻器串联接入电路，注意滑动变阻器要接上面接线柱．
（2）连接电路时，开关应断开．
（3）电路故障有两类：短路和断路；电路短路时，短路部分无电压，电流大；电路断路时，断路部分无电流，电压大．
（4）由图丙确定电压表量程与最小分度值，读出电压表示数；根据电压表示数与灯泡额定电压的关系确定滑片的移动方向，知道电压表示数等于灯泡额定电压为止；
由图丁找出灯泡额定电压对应的电流，然后由电功率公式P=UI求出灯泡的额定功率；
利用欧姆定律求出电阻值．

解答 解：（1）灯泡正常发光时的电流I=$\frac{U}{R}$=$\frac{2.5V}{10Ω}$=0.25A，电流表选0～0.6A量程，灯泡、电流表、滑动变阻器串联接入电路，如图所示：

（2）连接电路时，电路应处于断开状态．
（3）小灯泡不发光，电流表无示数，电压表示数为3V，电路故障是灯泡断路，故选B．
（4）由图丙知，电压表量程是0～3V，最小分度值是0.1V，电压表示数是2.2V＜2.5V，因此滑动变阻器滑片应向D端移动，减小滑动变阻器接入电路阻值，减小分压，增大灯泡分压，直到电压表示数为灯泡额定电压2.5V为止；由图丁可知，灯泡额定电压2.5V对应的电流是0.2A，则灯泡的额定功率P=UI=2.5V×0.2A=0.5W；
由I=$\frac{U}{R}$得：灯泡电阻为R=$\frac{U}{I}$=$\frac{2.5V}{0.2A}$=12.5Ω．
故答案为：（1）如上图；（2）断开；（3）B；（4）2.2；D；2.5；0.5；12.5．

点评 本题考查了连接电路图、电路故障分析、电压表读数、求灯泡额定功率等问题，是实验的常考内容，要掌握；对电表读数时，应先确定电表量程与分度值，然后再读数；由图丁找出灯泡额定电压对应的电流是求灯泡灯泡额定功率的前提与关键．