Question

18．测定小灯泡电功率的实验中，选用的电源电压为4.5V，小灯泡的额定电压为2.5V、电阻约为10Ω：

（1）连接电路时开关应断开，电流表的量程应选0-0.6A．
（2）用笔画线代替导线，连接完整如图1所示的实物电路．
（3）闭合开关前，图1中滑动变阻器的滑片P应位于A（选填“A”或“B”）端．其作用是调节灯泡两端电压．
（4）正确接入电压表后闭合开关，发现灯泡不亮，电流表无示数，电压表示数等于电源电压，其故障可能是灯泡断路．
（5）排除故障后，闭合开关、移动滑片P至电压表的示数如图2所示，其读数为2.2V；要获得小灯泡额定功率的数据，滑片P应向B（选填“A”或“B”）端移动．
（6）移动滑片P，记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成图3所示的I-U图象，根据图象信息，可计算出小灯泡的额定功率是0.5W．

Answer 1

分析 （1）连接电路时开关应断开；根据灯泡规格计算灯泡正常发光时的电流从而确定电流表量程；
（2）本实验中电流测灯泡电流应与灯泡串联，由此连接电路；
（3）闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应位于最大值处；
（4）灯泡不亮可能是灯泡断路或短路．灯泡断路时，电路断路，电路中没有电流，电流表无示数，电压表串联在电路中，电压表测量电源电压；灯泡短路时，电路总电阻减小，电路电流增大，电流表示数增大，电压表测量导线电压，示数为0．
（5）读出电压表示数，要使灯泡正常工作，灯泡两端电压应达到2.5V，由此根据电路特点和欧姆定律分析滑片的移动方向；
（6）由图象读出灯泡电压为2.5V时的电流，由P=UI计算其额定功率．

解答 解：
（1）为了保护电路，连接电路时开关应断开；
由灯泡正常发光的电流约为：I=$\frac{{U}_{额}}{R}$=$\frac{2.5V}{10Ω}$=0.25A，所以电流表应使用0-0.6A量程；
（2）小灯泡电功率的实验中，电流表应与灯泡串联，电路连接如图所示：
；
（3）为了保护电路，闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应位于最大值A端；滑动变阻器在实验中的主要作用是调节灯泡两端电压；
（4）灯泡不亮，电流表无示数，电路断路，灯泡断路时，电压表串联在电路中，电压表测量电源电压，电压表示数等于电源电压；
（5）电压表使用0～3V量程，每一个大格代表1V，每一个小格代表0.1V，电压为2.2V．
要使灯泡正常工作，灯泡两端电压从2.2V增大到2.5V，电路电流要增大，总电阻要减小，滑动变阻器的电阻要减小，滑片向B端移动，使电压表的示数为2.5V；
（6）由图象可知，当灯泡两端电压为2.5V，即灯正常发光时通过的电流I=0.2A，
所以小灯泡的额定功率：P=UI=2.5V×0.2A=0.5W．
故答案为：（1）断开；0.6；（2）见上图；（3）A；调节灯泡两端电压；（4）灯泡断路；（5）2.2；B；（6）0.5．

点评 本题是测灯泡额定功率的实验，考查了实验注意事项，实物图的连接，电表的读数，故障问题，功率计算，从图象获取信息的能力，是考试中常常出现的问题，一定要掌握好．