Question

19．小亮同學做測定“小燈泡的額定電功率”實驗時所用器材有電壓為6V的電源、額定電壓為2.5V的小燈泡（小燈泡的額定功率小于1W）、滑動變阻器（50Ω1A）、以及符合實驗要求的電表、開關和導線．如圖20（甲）是小亮同學沒有連接完整的電路．

（1）本實驗的實驗原理是P=UI
（2）請你用筆畫線代替導線，將圖（甲）所示的電路連接完整．
（3）小亮同學連好電路后閉合開關，移動滑動變阻器滑片P，發現小燈泡始終不亮，電壓表有示數，電流表無示數，則故障可能是燈泡斷路．
（4）小亮同學排除故障后閉合開關，移動滑動變阻器滑片P，同時，眼睛應注視B（選填序號）．
A．小燈泡亮度           B．電壓表示數
C．電流表示數           D．滑動變阻器滑片
（5）小亮同學移動滑動變阻器滑片P到某處時，電壓表的示數為2.2V，若要測量小燈泡的額定功率，則應將滑片P向B端移動（選填“A”或“B“）．當小燈泡正常發光時，電流表示數如圖（乙）所示，則小燈泡的額定功率是0.5W，此時小燈泡的電阻是12.5Ω．該實驗中滑動變阻器除了保護電路外，還有改變燈泡兩端電壓的作用．

Answer 1

分析 （1）測功率的原理是P=UI；
（2）本實驗中，電流表應與燈泡串聯，根據燈泡正常發光電流判斷電流表的量程；
（3）電流表示數幾乎為零，說明電路斷路，電壓表示數接近電源電壓說明和電壓表并聯的燈泡發生了斷路；
（4）小燈泡兩端的電壓等于額定電壓時，小燈泡才會正常發光，此時的實際功率等于額定功率；
（5）當電壓等于燈泡額定電壓燈泡正常發光，根據電路圖確定滑片移動方向；由圖示電流表確定電流表量程與分度值，讀出電流表示數，由P=UI求出燈泡額定功率；由I=$\frac{U}{R}$計算燈泡電阻；
實驗中，滑動變阻器除保護電路外，還可以改變小燈泡兩端的電壓，從而測出多組不同數據．

解答 解：
（1）測定“小燈泡的額定電功率”實驗的原理是：P=UI；
（2）實驗中電流表應與燈泡串聯，由P=UI知燈泡正常發光的電流約為：I=$\frac{P}{U}$=$\frac{1W}{2.5V}$=0.4A，所以電流表應使用0-0.6A量程，電路連接如下圖：
；
（3）電流表示數接近零，說明電路斷路，而電壓表示數接近電源電壓，說明與電壓表并聯的電路小燈泡斷路了；
（4）閉合開關，移動滑動變阻器滑片P，眼睛應注視電壓表的示數，使燈泡兩端電壓等于燈泡額定電壓為止，故選B．
（5）電壓表示數為2.2V小于燈泡的額定電壓2.5V，要使燈泡正常發光，應向B移動滑片，使滑動變阻器接入電路的阻值變小，使電壓表示數增大，當電壓表示數等于燈泡額定電壓2.5V時，燈泡正常發光；
由乙可知，電流表量程是0～0.6A，分度值是0.02A，電流表示數是0.2A，
所以燈泡功率：P=UI=2.5V×0.2A=0.5W；
燈泡電阻：R=$\frac{U}{I}$=$\frac{2.5V}{0.2A}$=12.5Ω；
實驗中，滑動變阻器除保護電路外，還可以改變小燈泡兩端的電壓，從而測出多組不同數據．
故答案為：（1）P=UI；（2）見上圖；（3）B；（3）B；0.5；12.5；改變燈泡兩端電壓．

點評 本題考查了實驗原理、連接實物電路圖、實驗操作、電表讀數、額定功率的計算以及滑動變阻器的作用等問題；連接實物電路圖時要注意電表量程的選擇以及正負接線柱的接法；對電表讀數時，要先確定電表量程與分度值，讀數時視線要與電表刻度線垂直．