Question

18．小明用伏安法測額定電壓為3V小燈泡正常發(fā)光時的電功率．
（1）小陽連接的部分實驗電路如圖1示，該實驗裝置中缺少一根導(dǎo)線，請你補充完整，要求滑動變阻器的滑片向左移動時電阻變小．
（2）在連接電路時開關(guān)應(yīng)該斷開；閉合開關(guān)前，滑動變阻器的滑片應(yīng)該滑到最右 端（填“左”或“右”）．
（3）正確連接完電路以后，閉合開關(guān)，無論怎樣移動滑片，電流表的指針無偏轉(zhuǎn)，電壓表的指針有明顯偏轉(zhuǎn)，這可能是由于燈泡斷路造成的．
（4）排除故障后，閉合開關(guān)發(fā)，調(diào)節(jié)滑動變阻器使電壓表示數(shù)為4V時，時電流表的示數(shù)如圖2示，小燈泡正常發(fā)光的電功率是3.375W．

Answer 1

分析 （1）伏安法測額定功率實驗中，滑動變阻器應(yīng)與燈泡串聯(lián)；
（2）為保護電路，連接電路時，開關(guān)處于斷開狀態(tài)，閉合開關(guān)前，滑動變阻器接入電路的阻值應(yīng)該是滑動變阻器的最大阻值；
（3）常見的電路故障有斷路與短路，根據(jù)電路故障現(xiàn)象分析電路故障原因．
（4）根據(jù)電壓與電流值計算出燈絲的電阻，及正常工作時電流，利用P=UI計算額定功率．

解答 解：
（1）滑動變阻器的滑片向左移動時電阻變小，應(yīng)使用左側(cè)的下接線柱，冰使滑動變阻器與燈泡串聯(lián)，如圖所示：
；
（2）連接電路時，開關(guān)應(yīng)處于斷開狀態(tài)；由電路圖可知，閉合開關(guān)前，滑片應(yīng)移到最右端，此時滑動變阻器接入電路的阻值最大；
（3）閉合開關(guān)，燈泡不亮，可能是燈泡短路或電路存在斷路，電流表指針幾乎不動，說明電路存在斷路，
電壓表有示數(shù)，說明電壓表與電源兩極相連，電壓表并聯(lián)電路之外電路不存在斷路，則與電壓表并聯(lián)的燈泡斷路．
（4）電流表所用量程為0-3A，示數(shù)為1.5A，由I=$\frac{U}{R}$得，燈泡燈絲的電阻：R_L=$\frac{U}{I}$=$\frac{4V}{1.5A}$≈2.67Ω；
燈泡額定電壓2.5V所對應(yīng)的電流為：I_額=$\frac{{U}_{額}}{{R}_{L}}$=$\frac{3V}{2.67Ω}$=1.125A，燈泡額定功率P=U_額I_額=3V×1.125A=3.375W．
故答案為：（1）如圖所示；（2）斷開；右；（3）燈泡斷路；（4）3.375W．

點評 本題考查了實驗注意事項、電路故障分析、求燈泡額定功率、分析燈泡電阻變化規(guī)律等；掌握基礎(chǔ)知識是正確解題的關(guān)鍵；要掌握應(yīng)用圖象法處理實驗數(shù)據(jù)的方法．