Question

10．某校两个实验小组在测定小灯泡电功率的实验中，被测小灯泡的额定电压为2.5V．实验桌上提供有如下器材：电源（电压6V且恒定不变）、电流表、电压表、开关、滑动变阻器（50Ω1A）各一只，导线若干．
晓丽同学所在实验小组按照如图甲所示的电路进行实验．

①用笔画线代替导线，将如图甲所示的实物电路连接完整；
②连接电路时，开关应该断开；
③闭合开关，移动变阻器的滑片P的过程中，观察到电流表示数几乎接近最大值时，小灯泡仍然不亮，且电压表无示数，其原因可能是小灯泡短路；
④排除故障后，闭合开关，移动滑片P至电压表的示数如图乙所示，其读数为1.1V．要使小灯泡正常发光，滑片P应向左（填“左”或“右”）端移动；
⑤多次改变滑片P的位置，获得多组对应的电压、电流值，并绘制出如图丙所示的图象．由图象可知小灯泡的额定功率是0.5W．

Answer 1

分析 （1）测定小灯泡电功率的实验中，灯泡与滑动变阻器串联，电压表测灯泡两端的电压，据此将电路连接完整；
（2）连接电路时，开关应该断开；
（3）电流表有示数说明电路为通路，电压表无示数说明电压表被短路，即小灯泡短路了；
（4）由题意确定电压表的量程、分度值，然后读数；测灯泡的额定功率应使小灯泡两端电压为额定电压，根据串联电路的分压原理，确定滑片的移动方向；
（5）由图丙读出小灯泡两端电压为额定电压时的电流值，利用公式P=UI计算小灯泡的额定功率．

解答 解：（1）在该实验中，应将灯泡与滑动变阻器串联，电压表并联在灯泡的两端，如图所示：

（2）连接电路时，为保护电路，开关应该断开；
（3）闭合开关，移动滑片P，电流表有示数说明电路为通路，电压表无示数说明电压表被短路了，即小灯泡短路了，导致小灯泡始终不亮；
（4）小灯泡的额定电压为2.5V，则电压表使用0～3V的量程，分度值为0.1V，由图乙可知电压表示数为1.1V；要使小灯泡正常发光，应使小灯泡两端电压为额定电压，根据串联电路的分压原理，要增大小灯泡两端电压，应减小变阻器分得的电压，应减小变阻器连入电路的阻值，所以滑片P应向左端移动；
（5）由图丙可知，小灯泡两端电压为2.5V时，通过灯泡的电流为0.2A；
则小灯泡的额定功率：P=UI=2.5V×0.2A=0.5W．
故答案为：（1）如上图所示；（2）断开；（3）小灯泡短路；（4）1.1；左；（5）0.5．

点评 本题是测定小灯泡电功率的实验，考查了实物电路的连接、电路故障的判断、串联电路的特点和电功率的计算等，是电学实验的常考问题．