Question

4．在測定小燈泡電功率的實驗中，選用的電源電壓為4.5V，小燈泡的額定電壓為2.5V、電阻約為10Ω．

（1）連接電路時，圖甲中滑動變阻器的滑片P應位于A（選填“A”或“B”）端．
（2）用筆畫線代替導線，連接完整如圖甲所示的實物電路．
（3）閉合開關，移動變阻器的滑片P，發現小燈泡始終不亮，電壓表有示數、電流表無示數，原因可能是燈泡斷路 （寫一種即可）．
（4）排除故障后，閉合開關、移動滑片P至電壓表的示數如圖乙所示，其讀數為2.2V；要獲得小燈泡額定功率的數據，滑片P應向B選填“A”或“B”）端移動．
（5）改變滑片P的位置，獲得多組對應的電壓、電流值，繪制得如圖丙所示的圖象．由圖象可知，小燈泡兩端電壓是2.5V時，燈泡的額定功率是0.5W．

Answer 1

分析 （1）閉合開關前滑片應置于最大阻值處；
（2）根據I=$\frac{U}{R}$求出燈泡的電流，選擇電流表量程，和小燈泡串聯；
（3）電流表無示數，說明電路斷路，電壓表有示數說明和電壓表并聯的燈泡發生了斷路；
（4）弄清楚電壓表的量程和分度值，讀出電壓值；根據電壓表示數與燈泡額定電壓的關系確定滑片的移動方向；
（5）首先根據圖象得出當電壓為2.5V時的電流值，然后根據公式P=UI計算出其額定功率．

解答 解：（1）閉合開關前，圖中滑動變阻器的滑片P應位于A端，此時滑動變阻器接入電路的阻值最大；
（2）燈泡正常發光時，電流約為I=$\frac{U}{R}$=$\frac{2.5V}{10Ω}$=0.25A，電流表的量程應選0～0.6A，和燈泡串聯在電路中，如下圖：

（3）電流表無示數，說明電路斷路，而電壓表有示數，說明與電壓表并聯的電路發生了斷路，如燈絲斷了、燈座接觸不良等；
（4）由圖乙所示電壓表可知，其量程為0～3V，分度值為0.1V，所示為2.2V，燈泡兩端電壓小于額定電壓，要測燈泡額定功率，應向B端移動滑片，減小滑動變阻器接入電路的阻值，使燈泡兩端電壓增大，直到額定電壓2.5V位置；
（5）由圖象丙可知，小燈泡兩端電壓是U=2.5V時，電流I=0.2A，所以燈泡的額定功率P=UI=2.5V×0.2A=0.5W．
故答案為：（1）A；（2）如上圖；（3）燈泡斷路；（4）2.2；B；（5）0.5W．

點評 此題是測量小燈泡的電功率實驗，考查了滑動變阻器的使用、電功率的計算，還考查了有關電路故障的分析．此題的難點是能夠從圖象中獲得有用的信息．最后一問有一定的難度，解題時要細心，認真分析，這一問容易出錯．