Question

7．王倩同學(xué)做測定“小燈泡的電功率”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，以及符合實驗要求的滑動變阻器、電表、開關(guān)和導(dǎo)線．如圖1是王倩沒有連接完的實物電路．

（1）請你用筆畫線代替導(dǎo)線，幫王倩將實物電路連接完整；
（2）王倩連好電路后，閉合開關(guān)，移動滑片P，發(fā)現(xiàn)小燈泡始終不亮，但電壓表有示數(shù)，電流表無示數(shù)，則故障原因可能是燈絲斷開或燈泡與燈座接觸不良．
（3）王倩排除故障后閉合開關(guān)，移動滑片P到某處，電壓表的示數(shù)為2.2V，要測量小燈泡的額定功率，應(yīng)將滑片P向右端滑動（選填“左”或“右”），使電壓表示數(shù)為2.5V；
（4）王倩通過移動滑片P，分別記下了多組對應(yīng)的電壓表和電流表的讀數(shù)，并繪制成了如圖2所示的U-I圖象．根據(jù)U-I圖象提供的信息，可計算出小燈泡的額定功率是0.5W，當(dāng)加在小燈泡兩端的電壓為1.5V時，小燈泡的電阻是10Ω．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)燈泡的額定電壓確定電壓表的量程且與燈泡并聯(lián)；
（2）電壓表有示數(shù)說明兩接線柱與電源之間是通路，電流表無示數(shù)、燈泡不亮說明電路斷路，即電壓表并聯(lián)部分?jǐn)嗦罚?br />（3）電壓表的示數(shù)小于燈泡的額定電壓，要測燈泡的額定電壓應(yīng)減小變阻器接入電路中的電阻、增大電路中的電流，直到電壓表的示數(shù)和燈泡的額定電壓相等；
（4）根據(jù)圖2讀出額定電壓下燈泡的電流，根據(jù)P=UI求出額定功率；再根據(jù)圖象讀出加在小燈泡兩端的電壓為1.5V時通過的電流，根據(jù)歐姆定律求出此時燈泡的電阻．

解答 解：（1）燈泡的額定電壓為2.5V，則電壓表的量程為0～3V，且與燈泡并聯(lián)，如下圖所示：

（2）閉合開關(guān)，移動滑片P，發(fā)現(xiàn)小燈泡始終不亮，但電壓表有示數(shù)，電流表無示數(shù)，
說明電壓表并聯(lián)部分?jǐn)嗦罚赡苁菬艚z斷開或燈泡與燈座接觸不良；
（3）要測燈泡的額定功率，應(yīng)使電壓表的示數(shù)達(dá)到2.5V，
電壓表的示數(shù)從2.2V增大到2.5V時，滑片P應(yīng)向右移動減小接入電路中的電阻，增大電路中的電流；
（4）由圖2可知，電壓表的示數(shù)為2.5V時，通過燈泡的電流為0.2A，
則燈泡的額定功率P=UI=2.5V×0.2A=0.5W；
當(dāng)加在小燈泡兩端的電壓為1.5V時，通過燈泡的電流為0.15A，
由I=$\frac{U}{R}$可得，此時燈泡的電阻R=$\frac{U′}{I′}$=$\frac{1.5V}{0.15A}$=10Ω．
故答案為：
（1）如上圖所示；
（2）燈絲斷開或燈泡與燈座接觸不良；
（3）右；2.5；
（4）0.5；10．

點評 本題考查了電壓表量程的選擇和連接、電路故障的判斷、滑動變阻器的使用、歐姆定律和電功率的計算等，要注意燈泡的電阻是變化的．