Question

8．在“測(cè)定小燈泡功率”的實(shí)驗(yàn)中，被測(cè)小燈泡的額定電壓為2.5V，電阻約為10Ω．

（1）在檢查儀器時(shí)，發(fā)現(xiàn)電流表指針如圖甲所示，則應(yīng)對(duì)電流表進(jìn)行調(diào)零．
（2）圖乙是未連接好的電路，請(qǐng)?jiān)趫D上用筆畫線代替導(dǎo)線連接好電路．
（3）小張檢測(cè)電路連接無誤后，閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮，立即舉手要求老師更換刀片，這種做法不妥當(dāng)（填“妥當(dāng)”或“不妥當(dāng)”）．經(jīng)同組員成員提示還發(fā)現(xiàn)電壓表電流表都有示數(shù)，則燈泡不亮的原因可能是燈泡實(shí)際功率很�。�解決問題后，小張繼續(xù)實(shí)驗(yàn)，閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片到某一位置，電壓表的示數(shù)如圖丙所示，為測(cè)小燈泡的額定功率，應(yīng)將滑動(dòng)變阻器滑片向B（填“A”或“B”）端滑動(dòng)直至電壓表示數(shù)為2.5V，記下此時(shí)電流表的示數(shù)，即可測(cè)出．
（4）實(shí)驗(yàn)中若不慎將電壓表和電流表互換了位置，則小燈泡將不亮（填“不亮”、“較亮”、“正常發(fā)光”、“特別亮乃至燒毀”）．
（5）測(cè)量結(jié)束后，應(yīng)先斷開開關(guān)，拆除電源兩端的導(dǎo)線，再拆除其它導(dǎo)線，最后整理好器材．
（6）小張獲知了兩個(gè)額定電壓為220V的白熾燈L₁和L₂的電壓U與電流I的關(guān)系曲線，如圖所示，由此可知，L₂的額定功率約為99W；如果將L₁和L₂串聯(lián)后接在220V的電源上，則此時(shí)L₂的實(shí)際功率為17.5W．

Answer 1

分析 （1）使用電表前應(yīng)對(duì)電表進(jìn)行機(jī)械調(diào)零，使指針只在零刻度線處．
（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，把電流表、滑動(dòng)變阻器串聯(lián)接入電路，把電壓表與燈泡并聯(lián)，即可完成電路圖的連接．
（3）燈泡實(shí)際功率很小時(shí)，燈泡可能不發(fā)光．
根據(jù)圖丙電壓表小量程讀數(shù)，比較電壓表示數(shù)與額定電壓的大小，根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律和分壓原理確定滑片移動(dòng)的方向；
（4）根據(jù)電壓表和電流表互換了位置后電路的連接，由電表內(nèi)阻的大小結(jié)合歐姆定律和分壓原理作答；
（5）電源兩極不可以直接用導(dǎo)線連接；實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，應(yīng)將先拆除電源，然后再拆除其余導(dǎo)線；
（6）由圖可知當(dāng)電壓為額定電壓時(shí)的電流，則由功率公式可得出額定功率；串聯(lián)后接在220V的電源上，則兩電阻兩端的電壓達(dá)不到220V，但二者電壓之和應(yīng)為220V，由圖可讀出電阻的電流，則可求得功率．

解答 解：（1）由圖1所示電流表可知，電流表指針沒有指在零刻度線上，在使用該電流表之前應(yīng)對(duì)電流表進(jìn)行調(diào)零，使指針指在零刻度線上．
（2）燈泡額定電壓是2.5V，電壓表應(yīng)選0～3V量程，燈泡正常發(fā)光時(shí)電流約為I=$\frac{U}{R}$=$\frac{2.5V}{10Ω}$=0.25A，電流表應(yīng)選0～0.6A量程，燈泡與電流表串聯(lián)接入電路，電壓表與燈泡并聯(lián)，電路圖如圖所示：
；
（3）閉合開關(guān)前滑片置于阻值最大處，閉合開關(guān)，電壓表與電流表都有示數(shù)，說明電路不存在斷路，燈泡也沒有發(fā)生短路，由于滑動(dòng)變阻器阻值全部接入電路，電路電阻很大，電路電流很小，燈泡實(shí)際功率很小，因此燈泡不發(fā)光，此時(shí)不需要急著換燈泡，正確做法是移動(dòng)滑片，觀察燈泡是否發(fā)光．
圖丙中，電壓表小量程分度值為0.1V，示數(shù)為0.7V，小于燈的額定電壓，因燈在額定電壓2.5V時(shí)才正常發(fā)光，應(yīng)增大燈的電壓，減小變阻器分得的電壓，由分壓原理應(yīng)減小變阻器連入電路中的電阻大小，所以滑片向B移動(dòng)，直到電壓表示數(shù)為2.5V；
（4）實(shí)驗(yàn)中若不慎將電壓表和電流表互換了位置，即電壓表串聯(lián)在電路中，電流表與燈并聯(lián)，因電流表內(nèi)阻很小，所以電流表將燈短路了，燈不亮；因電壓表內(nèi)阻很大，根據(jù)歐姆定律，電路中電流幾乎為0；根據(jù)分壓原理，電壓表示數(shù)接近電源電壓．所以實(shí)驗(yàn)中若不慎將電壓表和電流表互換了位置，則小燈泡將不亮．
（5）實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，應(yīng)將先將電源拆除，確保電路不會(huì)形成通路；
（6）由圖可知，當(dāng)電壓為220V時(shí)，L₂的電流為0.45A，故L₂的額定功率：P=UI₂=220V×0.45A=99W；
兩電阻串聯(lián)時(shí)，流過兩電阻的電流相等，而總電壓應(yīng)為220V，
由U-I圖象可知，串聯(lián)時(shí)電流應(yīng)為0.25A，此時(shí)L₁的電壓為150V，L₂的電壓為70V，符合串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)，
故此時(shí)L₂的功率P=U₂I₂′=70V×0.25A=17.5W．
故答案為：（1）調(diào)零；（2）見上圖；（3）不妥當(dāng)；燈泡實(shí)際功率很小；B；（4）不亮；（5）電源；（6）99；17.5．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了實(shí)物電路的連接、實(shí)驗(yàn)操作和注意事項(xiàng)、電表的讀數(shù)、功率的計(jì)算等，最后一問要結(jié)合圖象和串并聯(lián)電路的性質(zhì)進(jìn)行分析，注意燈絲電阻隨電壓的變化發(fā)生變化，故不能先求電阻，再進(jìn)行計(jì)算．