Question

15．小华和小敏同学用电池组、电压表、电流表和滑动变阻器等实验器材，测量标有“2.5V”字样小灯泡的电功率．

（1）如图甲所示是小华连接的实物图，请你用笔画线代替导线帮他们完成电路的连接．要求滑动变阻器滑片P向B端滑动时，电压表的示数增大．
（2）小华连接完电路之后，准备开始实验．此时，细心的小敏突然发现，电压表的指针出现了如图丙所示的情况，经检查，开关尚未闭合、线路连接也没有问题，此时，他们需要做的是：调节电压表的调零螺丝，使其指针指到零刻线处．
（3）同学们在实验时都遇到了闭合开关后灯泡不亮的情况，但通过调节滑动变阻器后，灯泡逐渐变亮了．则闭合开关时灯泡不亮的原因是闭合开关时滑动变阻器连入电路的阻值最大，通过灯丝的电流小，灯泡的实际功率小，不足以发光．
（4）实验中，当小灯泡正常发光时，电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率是0.75W．
（5）小明组的同学发现老师给他们小组提供的灯泡上标的是“3.8V”而并非“2.5V”，则为了测出他们小组灯泡的额定功率，对于图甲的实验电路、器材，他们至少要进行的改动是：增加一节电池（或增加电源电压），且将电压表的量程换成0～15V．

Answer 1

分析 （1）测量小灯泡的电功率时，电流表、灯泡、滑动变阻器以及开关串联连接，电压表测量灯泡两端电压；
滑动变阻器要求一上一下连接，并注意滑片P向B端滑动时，电压表的示数增大这一要求；
（2）电压表的使用规则：测量前检验指针是否指在零刻线处；将电压表与待测用电器并联；
被测电压不能超过电压表的最大量程，在不能确定电路电压大小时，应选择最大量程并试触；
（3）灯泡不发光的原因，首先考虑电路是否存在问题，然后考虑灯泡的实际功率；
（4）根据电流表的量程、分度值以及指针的位置读出电流表的示数，然后根据P=UI求出灯泡的额定功率；
（5）根据灯泡的额定电压确定电源电压和电压表的量程即可知道需要改动的地方．

解答 解：（1）滑动变阻器串联接入电路，并且要按“一上一下”的方式接入电路，
又因为动变阻器滑片P向B端滑动时，电压表的示数增大，电路中的电流增大，说明此时电路电阻减小，
所以应将将滑动变阻器的B接线柱与开关的左接线柱相连；
电流表要串联在电路中，故将电流表的负接线柱与灯泡的右接线柱相连，如下图所示：

（2）电压表使用之前要观察指针是否指在零刻线处，由图可以看出，
电压表的指针没有指在零刻度线出，故应调节电压表的调零螺丝，使其指针指到零刻线处．
（3）闭合开关后灯泡不亮，并且通过调节滑动变阻器后，灯泡逐渐变亮，
说明开始灯泡的实际功率太小，即刚闭合开关时，电路中的电阻太大，电流太小，灯泡的实际功率太小．
（4）根据图乙可知，电流表的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，示数为0.3A；
灯泡的额定功率：P=UI=2.5V×0.3A=0.75W；
（5）因为实物电路中只有两节干电池，电源电压为3V小于3.8V，
所以要增加电源电压，同时将电压表的量程改为0～15V．
故答案为：（1）见上图；
（2）调节电压表的调零螺丝，使其指针指到零刻线处；
（3）闭合开关时滑动变阻器连入电路的阻值最大，通过灯丝的电流小，灯泡的实际功率小，不足以发光；
（4）0.75W；
（5）增加一节电池（或增加电源电压），且将电压表的量程换成0～15V．（缺一不可）

点评 此题是测量小灯泡的额定功率实验，考查了实物电路的连接滑动变阻器和电压表的使用、电流表的读数、电功率的计算、故障分析等，属于基本技能的考查，是中考常见题型，难度不大．