Question

17．在“測量小燈泡電功率”的實驗中，電源電壓恒為6V，小燈泡的額定電壓為2.5V，正常發光時燈絲電阻約為10Ω，所用滑動變阻器的最大阻值40Ω．

（1）請用筆畫線代替導線在圖甲中完成實物電路的連接；
（2）連接電路時，開關應斷開，滑動變阻器的滑片處于B端（填“A”“B”）
（3）同學們進行試觸時，發現小燈泡不發光，電流表無示數，電壓表有示數，則電路中發生的故障可能是小燈泡斷路（選填“小燈泡斷路”、“小燈泡短路”或“滑動變阻器處斷路”）；
（4）某次實驗中，同學們看到電壓表示數為1.8V，要使燈泡L正常發光應向A（選填“A”或“B”）端移動滑片，同時視線應注意觀察電壓表（選填“電流表”或“電壓表”）示數，當燈正常發光時，電流表示數如圖乙所示，則小燈泡的額定功率是0.6W．

Answer 1

分析 （1）根據燈的額定電壓確定電壓表量程，求出燈正常工作時電流大小確定電流表的量程，注意電流表、電壓表正負接線柱的接法、滑動變阻器的接法要一上一下；
（2）為保護電路，在閉合開關前，開關要斷開；滑動變阻器的滑片要處于阻值最大處；
（3）燈泡不亮，電流表無示數，說明電路存在斷路；電壓表有示數，說明電壓表與電源兩極相連，電壓表并聯電路之外電路不存在斷路，則與電壓表并聯的燈泡斷路；
（4）比較電壓表示數與額定電壓的大小，根據根據串聯電路電壓的特點和分壓原理確定滑片移動的方向；燈在額定電壓下的功率為額定功率；根據圖乙電流表小量程讀數，根據P=UI計算燈的額定功率．；

解答 解：小燈泡的額定電壓為2.5V，所以電壓表應選擇0～3V的量程，將電壓表并聯在燈泡兩端；小燈泡正常發光電流約為I=$\frac{U}{R}=\frac{2.5V}{10Ω}$=0.25A，電流表選擇0～0.6A的量程，變阻器接線柱按一下一上的原則與電流表串聯，如下圖所示：

（2）為保護電路，在閉合開關前，開關應斷開；滑動變阻器的滑片要處于阻值最大處，即滑片處于B端；
（3）小燈泡不發光，電流表無示數，電壓表有示數，則電路中發生的故障可能是小燈泡斷路；
（4）根據已知條件，電壓表示數為1.8V，小于燈的額定電壓，需增大燈泡兩端的電壓，根據串聯電路電壓的特點，則應減小滑動變阻器兩端的電壓，由分壓強原理，應減小滑動變阻器連入電路的電阻，所以，應向A端移動滑片；因燈在額定電壓下的功率為額定功率，所以，同時觀察電壓表的示數，使燈泡兩端的電壓為額定電壓2.5V；
根據乙圖，電流表的量程為0～0.6A，其分度值為0.02A，其讀數為0.24A，所以小燈泡的額定功率
P=UI=2.5V×0.24A=0.6W．
故答案為：（1）如上圖所示；
（2）斷開；B；
（3）小燈泡斷路；
（4）A；電壓表；0.6．

點評 本題測量小燈泡電功率，考查電路的連接、實驗注意事項、故障的分析、實驗的操作過程、額定功率的計算等知識，屬于中等難度的題目．