Question

如图所示，是测量小灯泡电功率的电路图，
（1）连接电路时开关应________，闭合开关S前，滑片应置于________端；用笔画线代替导线连接上边的电路．

（2）若灯泡上标有2.5V，实验中测得有三组数据如下表，灯泡的额定功率为________．
（3）在某次测量中，电流表与电压表的示数如图所示：

次数	电压/V	电流/A
1	2.0	0.34
2	2.5	0.38
3	3.0	0.41

则电压表的示数为________，电流表的示数为________．此时灯泡灯丝的电阻为________，电功率为________．跟正常发光时相比，亮度变________（填“暗”或“亮”）．为了使小灯泡正常发光，滑动变阻器的滑动触头应向________方向移动，它的额定功率为________（小灯泡电阻不变）．
（4）若某同学实验时怎样移动滑片，灯泡两端电压都达不到额定电压，原因是________．若某同学接完最后一根导线灯泡发出很亮的光，原因是________，解决方法________．

Answer 1

解：（1）连接电路时，为保护电路，开关要断开，滑片移到阻值最大处，即左端．
在连接实物图时，电压表选择小量程，且电压表并联在小灯泡的两端，见下图．

（2）由表可知：灯泡的额定电压电压下，通过灯泡的电流为0.38A；
所以灯泡的额定功率为：P=UI=2.5V×0.38A=0.95W．
（3）电压表选择的量程是0～3V，其分度值为0.1V，所以电压表的示数为2.3V；
电流表选择的量程是0～0.6A，其分度值是为0.02A，所以电流表的示数为0.36A；
灯泡的电阻为R==≈6.4Ω；
电功率为P=UI=2.3V×0.36A=0.828W＜0.95W，所以灯泡变暗；
小灯泡电压为2.3V，故要达到额定电压应增大电压，即应减小滑动变阻器接入电阻，故应将滑片向右端移动，使灯泡两端的电压达到额定电压2.5V，额定功率为0.95W；
（4）电路正确，闭合电键后灯泡发光，但无论怎样移动变阻器的滑片，电压表示数都达不到灯泡的额定电压值，说明电源电压太低．
连接完最后一根导线时，立即看到灯泡发出明亮的光，两个操作不当之处，分别是：①连线时开关闭合；②滑动变阻器接入电路中的阻值未调节到最大阻值处．
解决方法：连接电路时断开开关，并将滑动变阻器的滑片移至阻值最大处．
故答案为：（1）断开；左；（2）0.95W；（3）2.3V；0.36A；6.4Ω；0.828W；暗；右；0.95W；（4）电源电压太低；①连线时开关闭合；②滑动变阻器接入电路中的阻值未调节到最大阻值处．连接电路时断开开关，并将滑动变阻器的滑片移至阻值最大处．
分析：（1）连接电路时开关应断开，滑动变阻器的滑片移到最大阻值处，防止电流过大烧坏电路元件．
（2）额定电压电压下灯泡的实际功率和额定功率相等，根据P=UI求出灯泡的额定功率．
（3）根据电流表和电压表的量程和分度值确定电表的示数；根据R=求出灯泡的电阻；根据P=UI求出灯泡的实际功率；灯泡的亮暗取决于灯泡的实际功率；滑动变阻器与灯泡串联，故要使灯泡中电压增大，应增大电路中电流，则由欧姆定律可知滑动变阻器应如何调节．
（4）灯泡中有电流通过，无论怎样移动变阻器的滑片，电压表示数都达不到灯泡的额定电压值说明电压不正常．
接完最后一根线，灯泡立即发光，说明连接电路时开关没有断开；灯泡发出明亮的光，说明灯泡功率较大，电路电流过大，电路电阻太小，滑动变阻器接入电路中的阻值未调节到最大阻值处．
点评：此题主要考查伏安法测小灯泡电功率的探究实验，此题的难度系数并不大，但是要注意的细节问题很多，如：电压表量程的选择，电流表和电压表读数，电路故障的判断，欧姆定律、电功率的计算等，要求学生做题时要仔细，认真．