Question

13．要測出額定電壓為2.5伏的小燈泡的額定功率，現有小燈泡、電流表、電壓表、開關和導線．
（1）寫出實驗還必需的實驗儀器滑動變阻器．
（2）按圖甲接好實驗電路后，閉合開關，如果發現燈泡汪亮，電壓表示數較大，電流表無示數，則出現該現象的原因可能是燈泡斷路．
（3）故障排除后，閉合開關S，若發現電壓表的示數為1.5伏，接下來的操作是向左移動滑動變阻器使電壓表示數為2.5V．
（4）移動滑片P，記下多組對應的電壓表和電流表的示數，并繪制成圖乙所示I-U圖象，根據圖象信息，可計算出小燈泡的額定功率是0.75瓦．

Answer 1

分析 （1）實驗儀器除了小燈泡、電流表、電壓表、開關和導線以外還需要用滑動變阻器去保護電路和調節燈泡兩端的電壓；
（2）電壓表有示數，說明與電壓表兩接線柱連接的電路是通路；小燈泡不亮，電流表無示數，說明電路斷路，據此分析故障的可能原因．
（3）根據滑片移動的方向、串聯電路分壓的特點以及串聯電路電壓的特點確定電壓表示數的變化；
（4）根據乙圖中的額定電壓和額定電流，再利用P=UI求出小燈泡的額定電功率．

解答 解：（1）實驗儀器除了小燈泡、電流表、電壓表、開關和導線以外還需要用滑動變阻器去保護電路和調節燈泡兩端的電壓，使其等于額定電壓；
（2）閉合開關，發現小燈泡不亮，但電流表無示數，電壓表示數接近于電源電壓，說明在電壓表兩接線柱之間的電路是斷路，所以故障原因是燈泡斷路；
（3）閉合開關，發現電壓表示數為1.5V，故接下來將向左移動變阻器滑片，滑動變阻器接入電路的阻值減小，因此滑動變阻器兩端電壓減小；由于串聯電路兩端電壓等于各部分電壓之和，所以燈泡兩端電壓變大，即電壓表示數變大，直到2.5V．
（4）根據圖乙可知，當燈泡正常發光的電壓為2.5V時，對應的電流為0.3A，則燈泡的額定電功率：P=UI=2.5V×0.3A=0.75W．
故答案為：（1）滑動變阻器；（2）燈泡斷路；（3）向左移動滑動變阻器使電壓表示數為2.5V；（4）0.75．

點評 本題考查了器材的選擇、故障分析、滑動變阻器的使用、計算燈泡額定功率等問題，是實驗的常考問題．