Question

在测定“小灯泡电功率”的实验中，电源电压为4.5V，小灯泡额定电压为2.5V．
（1）连接电路时开关应______．
（2）请你用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整．
（3）闭合开关前，图乙中滑动变阻器的滑片P应位于______（选填“A”或“B”）端．
（4）小叶同学闭合开关，移动滑片P到某一点时，电压表示数（如图乙所示）为______V，若他想测量小灯泡的额定功率，应将图甲中滑片P向______（选填“A”或“B”）端移动，使电压表的示数为2.5V．

（5）小叶同学移动滑片P，记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成图丙所示的I-U图象，根据图象信息，可计算出小灯泡的额定功率是______W．
（6）同座位的小张实验时，当他连接完最后一根导线，立即看到灯泡发出明亮的光．在一旁观察的小明一惊，提醒小张实验中有问题．
请你帮助小张找出实验中两个操作不当之处：①______；②______．纠正上述问题后，小张在调节滑动变阻器时，灯泡逐渐变亮而电压表的示数反而变小，产生这种现象的原因可能是______．

Answer 1

解：（1）在连接电路时，开关应是断开的，是为了防止短路．
（2）电路中的电流I===0.25A，故电流表应使用0-0.6A的量程．
把电流表的“0.6”的接线柱与灯的左端相连．
如图所示：

（3）滑动变阻器接了BC接线柱，故阻值最大时，应把滑片放在A处．
（4）电压表的量程为0-3V，分度值为0.1V，示数为2.2V，而额定电压为2.5V，故应使灯的电压增大，就要把滑动变阻器的阻值调小，即滑片向B移动．
（5）由图象知，当灯的电压是2.5V时，对应的电流值为0.2A，额定功率P=UI=2.5V×0.2A=0.5W．
（6）出现此问题的原因有两个：连接电路时，开关处于闭合状态；滑动变阻器阻值没有调到最大处．
灯泡与滑动变阻器串联，串联电路具有分压作用，灯泡逐渐变亮说明灯泡两端电压在变大，而电压表示数在变小，说明电压表测得不是灯泡两端电压，故此时电压表与电阻器并联了．
故答案为：（1）断开；（2）如上图；（3）A；（4）2.2；B；（5）0.5；
（6）连接电路时，开关未断开； 滑片未调到阻值最大处； 电压表与电阻器并联了．
分析：（1）为了防止短路的发生，在连接和拆除电路时，开关应是断开的．
（2）电流表与灯泡串联，注意电流表选择合适的量程．
（3）闭合开关前，为保护电路，滑动变阻器应调到阻值最大处．
（4）由电压表的量程和分度值读数，由串联电路的电压特点分析滑动变阻器的滑片移动情况．
（5）从图象上找到额定电压对应的点，读出对应的电流，利用P=UI计算额定功率．
（6）出现此问题的原因有两个：连接电路时，开关处于闭合状态；滑动变阻器阻值没有调到最大处．灯泡与滑动变阻器串联，根据串联电路具有分压作用分析．
点评：本题考查了测量电功率的实验中的电路的连接、故障的判断、电表的读数及额定功率的计算，在做题过程中要注意电压表、电流表和滑动变阻器在实物电路中的连接方式，在分析数据时会读懂图象是关键．