Question

4．在“測量小燈泡電功率”的實驗中，電源電壓恒為6V，小燈泡的額定電壓為2.5V，正常發光時燈絲電阻約為10Ω，所用滑動變阻器的規格為“50Ω  1A”．
（1）請用筆畫線代替導線在圖甲中完成實物電路的連接；
（2）正確連接電路后，同學們進行試觸時，發現小燈泡不發光，電流表無示數，電壓表有示數，則電路中發生的故障可能是小燈泡斷路．
（3）某次實驗中，同學們看到電壓表示數為1.8V，要使燈泡L正常發光應向A（選填“A”或“B”）端移動滑片，當燈正常發光時，電流表示數如圖乙所示，則小燈泡的額定功率是0.6W；
（4）小華將測小燈泡功率的實驗與測電阻的實驗進行了比對，發現有很多相似之處．請你指出這兩個實驗的一個不同之處實驗原理不同．

Answer 1

分析 （1）將電壓表與燈泡并聯，滑動變阻器、電流表與燈泡串聯；
（2）若燈泡短路，則燈泡兩端無電壓，電路中有電流；若燈泡斷路，則電路中無電流，燈泡兩端有電壓；
（3）電壓表示數為1.8V，小于額定電壓，則應將燈泡兩端電壓由1.8V增大到2.5V，燈泡電流要增大，需要減小電路電阻，減小滑動變阻器的電阻．
根據圖乙讀出電流表的示數，由P=UI計算出電功率的值．
（4）伏安法測電阻原理：R=$\frac{U}{I}$，測電功率原理：P=UI．

解答 解：（1）小燈泡的額定電壓為2.5V，所以電壓表選用0-3V量程，正常發光時的電阻約為10Ω，則正常工作的電流I=$\frac{U}{R}$=$\frac{2.5V}{10Ω}$=0.25A，所以電流表選用0-0.6A量程．
測燈泡功率實驗中，電源、電流表、燈泡、滑動變阻器、開關串聯接入電路，滑動變阻器一上一下接入電路，電壓表與燈泡并聯，如圖所示：
；
（2）閉合開關，發現小燈泡不亮，電流表有示數，但電壓表有示數，說明在電壓表兩接線柱之間的電路是短路，所以出現故障的原因是小燈泡短路；
（3）電壓表示數為1.8V，小于額定電壓，要測燈泡的額定功率，燈泡兩端電壓應為2.5V，則使電壓表的示數由1.8V增大到2.5V，要使燈泡電壓增大，需要電流增大，總電阻減小，滑動變阻器電阻減小，滑片向A端移動，直至使電壓表的示數為2.5V．
當燈泡電壓達到額定電壓時正常發光，電流表使用0～0.6A量程，分度值為0.02A，由乙圖，其正常發光時的電流為0.24A，所以燈泡的額定功率P=UI=2.5V×0.24A=0.6W．
（4）實驗原理不同，測功率原理：P=UI，測電阻的原理：R=$\frac{U}{I}$．
故答案為：（1）見上圖；（2）小燈泡短路；（3）A；0.6；（4）實驗原理不同．

點評 本題考查了電路連接、故障分析、電表讀數、滑動變阻器的調節、求功率等問題，對電表讀數時，應先確定電表的量程與分度值，然后再讀數，讀數時，視線要與刻度線垂直．