Question

在測定“小燈泡的電功率”的實驗中，已知電源電壓為6V，小燈泡的額定電壓為2.5V，小燈泡的電阻約為10Ω，滑動變阻器上標(biāo)有“20Ω 1A”字樣．如圖1所示是小向同學(xué)沒有連接完的實物電路．

（1）實驗的原理是

 

；
（2）連接電路的過程中開關(guān)應(yīng)

 

；請你用筆畫線代替導(dǎo)線，將實物電路連接完整；
（3）閉合開關(guān)前，應(yīng)將滑動變阻器的滑片P置于

 

端（選填“A”或“B”）；．若閉合開關(guān)，燈不亮，電壓表的示數(shù)為6V，電流表示數(shù)幾乎為零．出現(xiàn)這一故障的原因可能是

 

；
（4）故障排除后，閉合開關(guān)，移動滑動變阻器的滑片到某一點，電壓表的示數(shù)如圖2甲所示，為

 

V，要測量小燈泡的額定功率，應(yīng)將滑片P向

 

端滑動（選填“A”或“B”）；
（5）當(dāng)小燈泡正常發(fā)光時，電流表的示數(shù)如圖2乙所示，則小燈泡的額定功率為

 

W．小向同學(xué)做完該實驗后，又思考該電路還是用來研究

 

實驗．
（6）實驗中發(fā)現(xiàn)小燈泡的亮度隨它兩端電壓的增大而變亮，當(dāng)小燈泡兩端的電壓為2V時，小燈泡的實際功率

 

（填“大于”“小于”或“等于”）額定功率．

Answer 1

分析：（1）測量小燈泡的電功率的實驗原理：P=UI；
（2）連接電路時，為了保護電路，開關(guān)必須斷開；
根據(jù)燈泡的額定電壓和電阻確定燈泡的額定電流，據(jù)此選擇電流表，使電流表與電源連接；滑動變阻器按一上一下的原則接線；
（3）閉合開關(guān)前，滑動變阻器接入電路的阻值最大；電流表無示數(shù)，說明電路斷路；電壓表示數(shù)等于電源電壓，說明電壓表的正負(fù)接線柱與電源兩極相連；
（4）讀取電壓表示數(shù)時，首先要明確電壓表選擇的量程和對應(yīng)的分度值，讀數(shù)時視線與指針?biāo)鶎�刻線相垂直；要測量燈泡額定功率，兩端電壓必須等于額定電壓，根據(jù)串聯(lián)電路電壓與電阻成正比確定滑片移動方向；
（5）先根據(jù)電流表的量程、分度值以及指針的位置讀出燈泡正常發(fā)光時通過燈泡的電流，然后由P=UI求出燈泡的額定功率；伏安法既可以測量小燈泡的功率，還可以測量電流與電壓、電阻的關(guān)系；
（6）小燈泡的亮度隨它兩端電壓的增大而變亮，燈泡越亮燈泡的功率越大；當(dāng)小燈泡兩端的電壓為2V時，由于電壓小于額定電壓，所以燈泡的實際功率小于額定功率．

解答：解：（1）測“小燈泡的電功率”實驗的原理：P=UI；
（2）連接電路時，為了保護電路，開關(guān)必須斷開；
燈泡的額定電流約為：I=

U

R

=

2.5V

10Ω

=0.25A，故將電流表的0.6A接線柱與電源的正極相連；將開關(guān)的右接線柱與滑動變阻器的B接線柱相連，如下圖所示：

（3）據(jù)圖能看出滑片右邊的電阻絲接入電路，故滑片處于A端時是最大值；同時燈泡不亮，電流表無示數(shù)，說明電路無電流；電壓表有示數(shù)，說明電壓表的正負(fù)接線柱與電源兩極相連，因此與電壓表并聯(lián)的電路有斷路，即燈泡斷路；
（4）由圖2甲知，電壓表選擇的是0～3V量程，對應(yīng)的分度值為0.1V，此時的示數(shù)為2.2V；
由于電壓表的示數(shù)為2.2V，小于額定電壓2.5V，故應(yīng)使電流變大，減小滑動變阻器的阻值，將滑動變阻器的滑片向A端移動．
（5）由圖2乙知，電流表的量程為0～0.6A，分度值為0.02A，示數(shù)為0.24A；
燈泡的額定功率：P=UI=2.5V×0.24A=0.6W；
該實驗是伏安法測量燈泡的功率，還可以研究電流與電壓、電阻關(guān)系；
（6）當(dāng)小燈泡兩端的電壓為2V時，小于燈泡的額定電壓，所以小燈泡的實際功率小于額定功率．
故答案為：（1）P=UI；（2）斷開；（3）A；燈泡斷路；（4）2.2；A；（5）0.6；電流與電壓、電阻關(guān)系；（6）小于．

點評：本題考查了連接實物圖、實驗原理、實驗注意事項、滑動變阻器的調(diào)節(jié)、電路故障分析、電流表讀數(shù)、求燈泡的額定功率等，是實驗的常考問題；
連接電路時要根據(jù)燈泡額定電壓確定電壓表量程，根據(jù)燈泡正常發(fā)光時的電流確定電流表量程；分析電路故障時，要考慮各種可能的故障原因，然后綜合分析找出原因；對電表讀數(shù)時，要先確定電表的量程與最小分度值，然后根據(jù)電表指針位置讀數(shù)，讀數(shù)時視線要與電表刻度線垂直．