Question

小宇做測定“小燈泡的電功率”實驗時，所用器材有電壓為6V的電源，額定電壓為2.5V的小燈泡，以及符合實驗要求的滑動變阻器、電表、開關和導線．圖甲是小宇沒有連接完的實物電路．

（1）請你用筆畫線代替導線，幫小宇將實物電路連接完整（要求滑片向右滑動時燈泡變亮）．（注：甲圖中電流表的接線柱從左到右依次是“-”“0.6”“3”；電壓表的接線柱從左到右依次是“-”“3”“15”．）
（2）小宇連好電路，閉合開關，發現小燈泡立刻發出很亮的光，原因是______；不一會兒，小燈泡不亮了，但電壓表有示數，電流表無示數，則故障的原因可能是______．（寫出一種即可）
（3）小宇排除故障后閉合開關，移動滑片P到某處，電壓表的示數為2.2V，要測量小燈泡的額定功率，應將滑片P向______端滑動（選填“左”或“右”），直至電壓表的示數為______V．
（4）小宇通過移動滑片P，分別記下了多組對應的電壓表和電流表的讀數，并繪制成了圖乙所示的U-I圖象．根據圖象提供的信息，可計算出小燈泡的額定功率是______W；當燈泡兩端的電壓為1.5V時，小燈泡的實際功率為______W．

Answer 1

解：（1）因為滑片向右滑動時燈泡變亮，說明滑片右移電阻變小，故使滑動變阻器的右下接線柱與開關相連，由于燈泡的額定電壓為2.5V，所以選擇0～3V的量程并聯在燈泡兩端；如下圖所示：

（2）閉合開關，燈泡很亮，說明滑動變阻器的滑片在阻值最小的一端；燈泡不亮，電流表無示數，說明電路發生斷路，電壓表有示數，說明電壓表正負接線柱與電源兩極相連，故燈泡斷路；（3）移動滑動變阻器滑片P到某處，電壓表的示數為2.2V，要測量小燈泡的額定功率，應將滑片P向右端滑動，直到電壓表示數等于2.5V．
（4）由圖象知U=2.5V時，I=0.2A，則小燈泡的額定功率P=UI=2.5V×0.2A=0.5W；
由圖象知當U′=1.5V時，電流I′=0.15A，則此時小燈泡的實際功率P=U′I′=1.5V×0.15A=0.225W．
故答案為：（2）滑動變阻器的滑片在阻值最小的一端；燈泡斷路；（3）右；2.5；（4）0.5；0.225．
分析：（1）電壓表、滑動變阻器、開關連線不完整，根據一上一下的接線原則將滑動變阻器與開關串聯，電壓表并在小燈泡兩端．
（2）閉合開關前，滑動變阻器的滑片需移到阻值最大處，燈泡發光很亮，說明電路中電流很大；燈泡熄滅，電壓表有示數，電流表無示數，說明電路斷路；
（3）電壓表的示數為2.2V，要測量小燈泡的額定功率，應使電路電流變大，滑動變阻器阻值變小，由電路圖知滑片應向右滑動．
（4）由圖象求出燈泡電壓為額定電壓U=2.5V時，電路電流I，由P=UI可求出燈泡的額定功率；由圖象求出U=1.5V是的電流I，由P=UI可求出實際功率．
點評：本題考查了連接電路圖、電路故障分析、滑動變阻器調節、功率計算等問題，是常考問題，一定要掌握；連接電路圖時，注意電壓表量程的選擇；電路故障一般有斷路與短路兩種，要根據電路故障現象分析電路故障原因．