Question

17．图甲所示的是“测定小灯泡的功率”的电路图．图乙是实验所需的电学元件，其中电源为两节新的干电池，灯泡的额定电压为2.5V．
①用笔画出导线，按电路图将元件连接成实验电路，要求必须向左移动滑动变阻器的滑片，灯泡变亮．

②李明接好电路后，闭合开关时发现灯泡特别亮，这表明他在闭合开关前没有将滑动变阻器的滑片调到使连入电阻最大的位置．
③某同学在连接电路后，闭合开关，移动滑动变阻器滑片P过程中发现，灯泡变亮时，电压表示数反而减小，灯泡变暗时，电压表示数反而增大．经检查所用器材均完好．你认为问题是电压表与滑动变阻器并联了．
④现在电压表示数为2V，为了测定灯泡的额定功率，应调节滑动变阻器滑片P向左移，使电压表的示数为2.5V，如果此时电流表的示数如图5（丙）所示，则该灯泡的额定功率为0.7W．
⑤本次试验需要测量小灯泡两端电压分别为U_额、0.8U_额、1.2U_额这三种情况下的电功率，请设计出实验记录表格．

Answer 1

分析 ①由电路图知，电流表、灯泡、滑动变阻器串联，电压表测量灯泡两端电压，电流表测量电路中电流，滑动变阻器滑片向左移动时灯泡变亮，说明滑动变阻器接入电路电阻变小；
②为了保护电路，连入滑动变阻器，在闭合开关前，滑片P置于使连入电阻最大的位置；
③灯泡亮时，说明滑动变阻器的电阻变小，根据电压表的示数变化判断电压表所并联的电路；
④根据串联分压的特点确定滑动变阻器滑片P的移动方向，根据电流表所选量程和指针位置，读出电流表的示数，利用P=UI计算小灯泡的电功率；
⑤根据实验需要测量的量设计实验数据记录表格．

解答 解：
①先连接电源；再从正极开始依次连接滑动变阻器、灯泡、电流表、开关、电源负极；最后把电压表并联在灯泡两端，滑动变阻器滑片向左移动时灯泡变亮，所以应将左下接线柱接入电路中，灯泡额定电压2.5V，所以电表使用小量程，如图所示：

②闭合开关时发现灯光特别亮，说明电路中电流比较大，原因是滑片P没有置于滑动变阻器的阻值最大处；
③灯泡变亮时，灯泡两端的电压应变大，电压表示数反而减小，说明电压表与滑动变阻器并联了；
④现在电压表示数为2V，小灯泡与滑动变阻器串联，为了使小灯泡的电压到达2.5V．根据串联分压的特点，将滑动变阻器滑片P向左端移，
此时电流表所选量程为0～0.6A，其分度值为0.02A，由丙图指针位置可知，此时的电流为0.28A，
则该灯泡的额定功率：P=UI=2.5V×0.28A=0.7W；
⑤实验需要记录电压、电流、灯泡功率，实验数据记录表格如下表所示：

实验次数	电压U/V	电流I/A	功率P/W
1
2
3

故答案为：
①见上图；②将滑动变阻器的滑片调到使连入电阻最大的位置；③电压表与滑动变阻器并联了；④左；2.5；0.7；⑤见上表．

点评 此题是测量灯泡的额定功率实验，考查了电路的连接，特别要注意电流表、电压表和滑动变阻器的接法，同时考查了滑动变阻器的使用及额定功率的测量方法，有关电路故障的分析也是电学常考查的问题．