Question

在“探究小灯泡的亮度和实际功率的关系”的实验中，小灯泡上标有“2.5V”的字样，电阻估计8Ω左右 

（1）小红根据电路图连接了如图甲所示的实验电路，请你指出电路中的两处错误：

压表正负极接反

、

滑动变阻器接线柱都接上面了

．
（2）电路改正后，小红闭合开关，发现灯泡不亮，电流表有示数，而电压表无示数，出现故障的原因可能是

灯泡短路

．
（3）改正电路后，小红调节滑动变阻器的滑片，改变小灯泡两端的电压和电流进行了三次测量，其中当电压表示数为2.5V时，电流表的示数如图乙所示为

0.34

A，则此时小灯泡的功率为

0.85

W，此功率

是

（选填“是”或“不是”）小灯泡的额定功率．
（4）小红完成实验后，小刚认真分析后发现小红的实验仍有不合理之处：小红只在3V电压下用2.5V小灯泡完成实验不具有普遍性，应再进行的操作是

换用额定电压不同的灯泡进行实验

．

Answer 1

分析：（1）在实物连接图中找错误之处，主要从电压表、电流表、滑动变阻器的正确使用上考虑：从电流表、电压表的量程、连接方式、正负接线柱的接入方法上考虑；从滑动变阻器接线柱的接入和滑片的位置考虑．
（2）闭合开关，小灯泡不亮，原因有二：短路或断路．具体故障根据电流表、电压表示数判断；
（3）已知电流表的量程和指针位置，可以读出通过小灯泡的电流；电压表示数已知，利用公式P=UI可以计算灯泡功率；额定功率与实际功率的关系决定于额定电压与实际电压的关系；
（4）物理规律应在大量实验的基础上总结，如果实验次数太少，结论或者无法得出，或者存在偶然性或片面性．

解答：解：（1）在电路连接中，滑动变阻器应该“一上一下”选择接线柱，而同时连接了上面的两个接线柱，此时会造成滑动变阻器短路；
为使电流表电压表指针正常偏转，应该使电流“+”进“-”出，本题中，电流从电压表的“-”接线柱流入，从“+”接线柱流出，会造成电压表指针倒转．
（2）闭合开关，小灯泡不亮，电流表有示数，说明除小灯泡以外的电路为通路；电压表无示数，可能是电路断路或小灯泡短路，前面已知电路不是断路，所以只能是小灯泡短路．
（3）电流表的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，所以通过小灯泡的电流为I=0.34A，
小灯泡的功率为P=UI=2.5V×0.34A=0.85W
已知小灯泡的额定电压为2.5V，此时电压表示数为2.5V，也就是灯泡正常发光．所以此时灯泡实际功率等于额定功率．
（4）小红只在3V电压下用2.5V小灯泡完成实验不具有普遍性，实验次数太少，应该换用不同型号的灯泡再进行几组实验，总结规律．
故答案为：（1）电压表正负极接反；滑动变阻器接线柱都接上面了；（2）灯泡短路；（3）0.34；0.85；是；（4）换用额定电压不同的灯泡进行实验．

点评：确定电路连接错误之处，一般围绕滑动变阻器接线方法、电流表和电压表量程选择及电流方向、电流表电压表测量位置等分析．