Question

19．某實驗小組在做“測量小燈泡電功率”的實驗中，所用電源電壓為 3V，待測小燈泡的額定電壓為 2.5V，電阻約為 10?．

（1）請用筆畫線代替導線，完成如圖甲實物電路的連接．（要求：連線不得交叉，電流表量程要正確）
（2）檢查電路連接無誤后，閉合開關 S，發現燈泡不亮，電壓表有示數，電流表幾乎無示數．產生這一現象的原因可能是D．
A．變阻器斷路 B．電壓表短路    C．電壓表斷路    D．小燈泡斷路
（3）故障排除后，閉合開關，當滑動變阻器滑片 P 移到某一位置時，電壓表示數如圖乙所示． 要測量小燈泡的額定功率，應將滑動變阻器的滑片 P 向B移．（選填“A”或“B”）
（4）通過移動滑動變阻器的滑片 P，記錄了多組數據，并作出如圖丙所示的 I-U 圖象．根據圖象可知小燈泡的額定功率為0.5W．

Answer 1

分析 （1）電流表、燈泡、滑動變阻器、開關串聯接入電路；根據燈泡的額定電流選擇電流表的量程；
（2）常見的電路故障有斷路與短路，根據電路故障現象分析電路故障原因；
（3）根據電壓表的量程和分度值讀出電壓表的示數，電壓表的示數小于燈泡的額定電壓，要使燈泡正常工作，燈泡兩端電壓增大到2.5V，電路電流要增大，總電阻要減小，滑動變阻器的電阻要減小；
（4）從圖象上找到額定電壓對應的點，讀出對應的電流，利用P=UI計算額定功率．

解答 解：（1）由題意知燈泡的額定電壓是2.5V，電阻約為 10?，則燈泡的額定電流I=$\frac{U}{R}$=$\frac{2.5V}{10Ω}$=0.25A，則電流表選擇0～0.6A量程，電流表0.6接線柱與燈泡左側相連，電路圖如圖所示：

（2）燈泡不亮，可能是燈泡斷路或短路或燈泡之外的電路斷路；電流表無示數可能是電路斷路；電壓表示數接近電源電壓，說明電壓表與電源兩端相連，電壓表并聯電路之外，不存在斷路；故選D；
（3）電壓表使用0～3V量程，分度值為0.1V，電壓為2.2V；
要使燈泡正常工作，燈泡兩端電壓從1.8V增大到2.5V，電路電流要增大，總電阻要減小，滑動變阻器的電阻要減小，滑片向B端移動，使電壓表的示數為2.5V為止；
（4）由圖象知，當燈的電壓是2.5V時，對應的電流值為0.2A，額定功率P=UI=2.5V×0.2A=0.5W．
故答案為：（1）如上圖；（2）D；（3）B；（4）0.5．

點評 本題考查了測量電功率的實驗中電路故障的判斷、電壓表的讀數、串聯電路的分壓作用及額定功率的計算，同時還考查了學生對圖象的分析和處理能力．本實驗需要注意燈絲的電阻隨溫度的變化而變化．