Question

如图为测定灯泡的额定功率的实验，此实验的原理为______．
（1）在方框内画出本实验电路图，要求滑片向右移动时，小灯泡变亮，电源为两节干电池．

（2）连接电路，当合上开关S以后，发现灯泡两端的电压只有2V，为了使灯泡两端电压达到额定电压2.5V，则滑动变阻器滑片P应向______（左/右）端移动，此时电流表的示数如上图，读数为______，则灯泡的额定功率为______．
（3）在上述实验中，如再串联与原灯泡的额定功率相同的一只灯泡，能否正确测出两灯的额定功率，______（能/不能）．若闭合电键S，发现两灯都不亮，电压表有示数，而电流表无示数，这个电路的故障为______，原因是______．

Answer 1

【答案】分析：测小灯泡的功率原理为电功率的公式P=UI．
（1）小灯泡、滑动变阻器、电流表串联在电路中，电压表测小灯泡两端的电压，注意滑动变阻器的接法，根据以上分析设计电路图．
（2）根据滑动变阻器接入电路的实际电阻判断应如何移动滑片；分清电流表的量程，按图示读出电流表的示数，
由P=UI求出小灯泡的功率．
（3）根据电源电压与两小灯泡的额定电压值大小判断实验能不能进行；根据故障现象：两灯都不亮，电压表有示数，而电流表无示数，分析故障原因．
解答：解：测小灯泡的额定功率，可测当出小灯泡两端的电压为额定电压U时流过小灯泡的电流I，然后由P=UI 计算，故实验原理是P=UI．
（1）小灯泡、滑动变阻器、电流表串联在电路中，电压表测小灯泡两端的电压，滑动变阻器滑片右移时，接入电路的阻值减小，电路图如图所示．
（2）灯泡两端的电压只有2V，小于额定电压，应向右移动滑片，使灯泡电压达到额定电压U=2.5V；由图知电流表量程为0.6A，最小分度值是0.02A，由图知电流表示数I=0.24A，小灯泡额定功率P=UI=2.5V×0.24A=0.6W．
（3）小灯泡的额定电压为2.5V，两灯泡都正常发光时电路总电压至少为2.5V+2.5V=5.0V，由题意知电路电源电压为3V，电源电压太小，所以用此电路不能正确测出两灯的额定功率．若闭合电键S，发现两灯都不亮，电流表无示数，说明电路断路；电压表测与原来的灯泡并联，电压表有示数，所以故障出在原来的小灯泡处，原来的小灯泡断路．
故答案为：P=UI；（1）电路图如图所示．（2）右；0.24A；0.6W．（3）不能；原来的小灯泡； 原来的小灯泡出现了断路．

点评：本题考查了：测定灯泡的额定功率的实验原理、设计电路原理图、画电路图、电流表的读数、电功率的计算、电路故障分析，考查的知识点较多，对学生来说电路设计、电路故障分析有一定的难度，是一道难题．