Question

4．在“測定小燈泡的電功率”的實驗中，小燈泡的額定電壓為2.5V，小明已連接了如圖（1）所示的部分電路．
（1）連接電路時開關應斷開．
（2）用筆畫線代替導線，請你幫他完成圖（1）電路的連接（其他的導線不要變動）．
（3）實驗中測出了三組數據，記錄在右表中．第一次實驗時，電壓表、電流表示數如圖（2）和圖（3）所示，請讀出電流表示數并填入表格中．為了測出小燈泡的額定功率，他應該把滑片向A（填“A”或“B”）移動．

次數	1	2	3
U/V	2	2.5	3
I/A		0.4	0.42
亮度	暗-亮

（4）閉合開關，移動變阻器的滑片P，發(fā)現小燈泡始終不亮，電壓表有示數、電流表無示數，原因可能是燈絲斷了（寫出一種即可）．
（5）他測出小燈泡的額定功率是1W．

Answer 1

分析 （1）電路連接過程中，為避免發(fā)生短路，開關應處于斷開狀態(tài)；
（2）電流表與電燈串聯，電壓表與電燈并聯，滑動變阻器應將滑片位于最大阻值處；
（3）先確定電流表的量程和最少分度值，再讀出示數；根據串聯的電流的分壓原理$\frac{{U}_{1}}{{U}_{2}}$=$\frac{{R}_{1}}{{R}_{2}}$，增大小燈泡兩端的電壓，需要減小滑動變阻器接入電路的阻值，判斷滑片的移動方向；
（4）電流表示數幾乎為零，說明電路斷路，電壓表示數接近電源電壓說明和電壓表并聯的燈泡發(fā)生了斷路．
（5）從表格中讀出電壓為2.5V時的電流，由P=UI計算額定功率．

解答 解：（1）電路連接過程中，開關應處于斷開狀態(tài)；
（2）滑動變阻器應將滑片位于最大阻值處，滑動變阻器一上一下接入電路，可以接C點（或D點），電壓表要串聯接入電路，電流表串聯接入電路，補充實物連接如圖所示：

（3）電流表選擇0～0.6A量程，最少分度值為0.02A，所以示數為0.36A；

次數	1	2	3
U/V	2	2.5	3
I/A	0.36	0.4	0.42
亮度	暗→亮

根據歐姆定律I=$\frac{U}{R}$和串聯電路的電流特點I₁=I₂可得，串聯的電流的分壓原理$\frac{{U}_{L}}{{U}_{R}}$=$\frac{{R}_{L}}{R}$，
小燈泡兩端的電壓為2V，要增大小燈泡兩端的電壓U_L為額定電壓2.5V，需要減小滑動變阻器接入電路的阻值R，故滑片應向A端移動；
（4）電流表示數接近零，說明電路斷路，而電壓表示數接近電源電壓，說明與電壓表并聯的電路發(fā)生了斷路，如燈絲斷了、燈座接觸不良、開關接觸不良、電流表斷路等．
（5）電燈的額定電壓為2.5V，表格中對應的電流為0.40A，故額定功率P=UI=2.5V×0.40A=1W．
故答案為：（1）斷開；（2）如圖所示；（3）0.36；A；（4）燈絲斷了；（5）1W．

點評 本題考查了電路的連接和滑動變阻器使用以及電流表的讀數、電功率的計算．注意額定功率必須是在額定電壓下的功率．