Question

4．在測(cè)定“小燈泡電功率”的實(shí)驗(yàn)中，小麗所在的實(shí)驗(yàn)小組用的電源電壓為4.5V，小燈泡額定電壓為2.5V、電阻約為10Ω．他們所設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)電路如圖1所示．

（1）在連接電路時(shí)，開(kāi)關(guān)應(yīng)處于斷開(kāi)狀態(tài)，滑動(dòng)變阻器的滑片P應(yīng)位于B（選填“A”或“B”）端．
（2）請(qǐng)你用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線，將實(shí)物電路補(bǔ)充完整．（導(dǎo)線不能交叉）并在虛框圖2內(nèi)畫(huà)出對(duì)應(yīng)的電路圖
（3）閉合開(kāi)關(guān)后，電流表和電壓表的示數(shù)都較小，小燈泡不發(fā)光，其原因是滑動(dòng)變阻器連入電路中的阻值較大．
（4）小麗同學(xué)閉合開(kāi)關(guān)，移動(dòng)滑片P到某一點(diǎn)時(shí)，電壓表示數(shù)（如圖3所示）為2V，若她想測(cè)量小燈泡的額定功率，應(yīng)將圖1中滑片P向A（選填“A”或“B”）端移動(dòng)，使電壓表的示數(shù)為2.5V．
（5）小麗同學(xué)移動(dòng)滑片P，記下多組對(duì)應(yīng)的電壓表和電流表的示數(shù)，并繪制成圖4所示的I-U圖象，根據(jù)圖象信息，可計(jì)算出小燈泡的額定功率是0.5W．

Answer 1

分析 （1）連接電路時(shí)，開(kāi)關(guān)應(yīng)該斷開(kāi)；閉合開(kāi)關(guān)前，需將滑動(dòng)變阻器的滑片移到阻值最大處；
（2）根據(jù)燈泡額定電壓確定電壓表量程，根據(jù)燈泡正常發(fā)光時(shí)的電流確定電流表量程，把開(kāi)關(guān)、電流表、燈泡、滑動(dòng)變阻器串聯(lián)接入電路，電壓表并聯(lián)在燈泡兩端，據(jù)此連接實(shí)物圖和電路圖；
（3）連接完電路閉合開(kāi)關(guān)，滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值較大，電路電流太小，燈泡的實(shí)際功率較小，沒(méi)有達(dá)到燈泡的發(fā)光功率，所以燈泡不發(fā)光；
（4）根據(jù)圖3確定電壓表的量程和分度值，讀出電壓表的示數(shù)；
要增大燈泡兩端的電壓，則應(yīng)減小滑動(dòng)變阻器的阻值；
（5）根據(jù)圖象確定U=2.5V時(shí)的電流值，根據(jù)P=UI計(jì)算出電功率的值．

解答 解：（1）在連接電路時(shí)，開(kāi)關(guān)應(yīng)處于斷開(kāi)狀態(tài)，滑動(dòng)變阻器的滑片P應(yīng)位于阻值最大處，即B端．
（2）已知燈泡的額定電壓為2.5V，因此電壓表的量程為0～3V；燈泡正常發(fā)光的電流約為I=$\frac{U}{R}$=$\frac{2.5V}{10Ω}$=0.25A，因此電流表選擇0～0.6A；
使滑動(dòng)變阻器、燈泡以及電流表串聯(lián)連接，電壓表并聯(lián)在燈泡兩端，如下圖所示；
從電源正極依次開(kāi)關(guān)、電流表、燈泡以及滑動(dòng)變阻器回到電源負(fù)極，如下圖所示：

（3）閉合開(kāi)關(guān)后，電流表和電壓表的示數(shù)都較小，小燈泡不發(fā)光，其原因是：滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值太大，電流過(guò)小，小燈泡的實(shí)際功率較小，沒(méi)有達(dá)到發(fā)光功率；
（4）由圖3知，電壓表的量程為0～3V，示數(shù)為2V＜2.5V；所以要使燈泡正常發(fā)光，應(yīng)減小滑動(dòng)變阻器的阻值，將滑片向左端即A端滑動(dòng)；
（5）由圖象知，當(dāng)U=2.5V時(shí)，I=0.2A，則P=UI=2.5V×0.2A=0.5W．
故答案為：（1）斷開(kāi)；B；（3）滑動(dòng)變阻器連入電路中的阻值較大；（4）2；A；（5）0.5．

點(diǎn)評(píng) 此題是測(cè)定“小燈泡電功率”的實(shí)驗(yàn)，考查了電流表、電壓表、滑動(dòng)變阻器的連接，電流表量程的選擇及電壓表的讀數(shù)，同時(shí)考查了圖象的分析及電功率的計(jì)算，考查得很全面．