Question

12．在“測(cè)量標(biāo)有‘2.5V’字樣小燈泡的電功率”的實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)室提供的器材有電壓表、電流表、開(kāi)關(guān)、電壓為4.5V的電源和標(biāo)有“30Ω 0.5A”的滑動(dòng)變阻器，小宇同學(xué)已連接好如圖1所示的部分實(shí)驗(yàn)電路．

（1）請(qǐng)用筆劃線代替導(dǎo)線將電路連接完整，要求閉合開(kāi)關(guān)后，使滑片P向左端移動(dòng)時(shí)小燈泡的亮度變亮；
（2）連接好電路后，閉合開(kāi)關(guān)，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片P，發(fā)現(xiàn)小燈泡始終不亮，且電壓表的示數(shù)為4.5V，電流表示數(shù)為0，則出現(xiàn)故障的原因可能是燈泡的燈絲斷了；
（3）排除故障后，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，當(dāng)電壓表示數(shù)為2.5V時(shí)，電流表示數(shù)如圖2所示，小燈泡的額定電流為0.24A，小燈泡的額定功率為0.6W；小燈泡正常發(fā)光時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻為8.3Ω（保留1位小數(shù)）．

Answer 1

分析 （1）將變阻器與燈泡串聯(lián)，滑片向左移動(dòng)，燈泡變亮，則電阻應(yīng)變小，電流表與燈泡串聯(lián)；
（2）電壓表有示數(shù)，說(shuō)明與電壓表兩接線柱連接的電路是通路，電流表無(wú)示數(shù)，說(shuō)明電路斷路，從而判斷出故障的可能原因；
（3）當(dāng)燈泡兩端的電壓等于額定電壓時(shí)，燈泡正常發(fā)光，根據(jù)圖讀出電流表的示數(shù)，注意量程和分度值；由P=UI計(jì)算出電功率，由R=$\frac{U}{I}$計(jì)算出電阻．

解答 解：（1）將電流表與燈泡串聯(lián)，可選擇0～0.6A的量程；
將變阻器與燈泡串聯(lián)，滑片向左移動(dòng)，燈泡變亮，則電阻應(yīng)變小，所以變阻器下面應(yīng)連接左邊的C接線柱，如圖所示：

（2）連好電路，閉合開(kāi)關(guān)，移動(dòng)變阻器滑片P，發(fā)現(xiàn)小燈泡始終不亮，但電壓表有示數(shù)，電流表無(wú)示數(shù)，說(shuō)明在電壓表兩接線柱之間的電路是斷路，所以出現(xiàn)故障的可能原因是燈泡的燈絲斷了（或連接燈泡的導(dǎo)線斷了）；
（3）燈泡的額定電壓為2.5V，則當(dāng)電壓表的示數(shù)為2.5V時(shí)，燈泡正常發(fā)光；
由圖知，電流表的量程為0～0.6A，分度值為0.02A，示數(shù)為0.24A；小燈泡的額定功率P=UI=2.5V×0.24A=0.6W；
根據(jù)串聯(lián)分壓可知，滑動(dòng)變阻器兩端的電壓U′=4.5V-2.5V=2V，
則滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻R=$\frac{U′}{I}$=$\frac{2V}{0.24A}$≈8.3Ω．
故答案為：
（1）見(jiàn)上圖；（2）燈泡的燈絲斷了；（3）0.24；0.6；8.3．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了電路故障的判斷和電路設(shè)計(jì)等，這些知識(shí)點(diǎn)是伏安法測(cè)功率中最常見(jiàn)的內(nèi)容，也是�？嫉膬�(nèi)容．