Question

（2011?梧州）小明同学在测定额定电压为2.5V的小灯泡的电功率时，他连接实物电路如图所示．
（1）连接电路时，开关应处于

断开

（填“闭合”或“断开”）状态．为保护电路，闭合开关前，应把滑动变阻器的滑片P调到

A

（填“A”或“B”）端．
（2）小明合理地连接好电路，闭合开关，无论怎样调节变阻器滑片，小灯泡始终不亮，于是小明提出如下猜想：
A．可能是灯丝断了     B．可能是小灯泡短路    C．可能是变阻器断路
究竟哪个猜想正确，可根据电流表和电压表的示数进行判断（电流表和电压表均无故障，以下判断结果均填猜想序号）．
①电流表示数不为零，电压表示数为零，判断结果为

B

；
②电流表示数为零，电压表示数不为零，判断结果为

A

；
③电流表示数为零，电压表示数为零，判断结果为

C

．

实验次数	1	2	3
电压U/V	2.0	2.5	2.8
电流I/A	0.19	0.22	0.23

（3）排除故障后，调节滑动变阻器，测得如上表中的三组数据．小明按1、2、3次的实验顺序观察到小灯泡越来越亮，小明根据观察到的现象和表格中的数据总结出：小灯泡的实际功率

越大

，小灯泡越亮．
（4）根据表格中数据计算可知，小灯泡的额定功率是

0.55

W．

Answer 1

分析：（1）为了保护电路，在接线过程中，开关应断开；在闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应移到阻值最大处．
（2）小灯泡不亮，原因有两个：电路断路或短路，具体故障根据电流表、电压表有无示数，示数是否正常判断．
（3）根据三组数据利用公式P=UI求出灯泡的功率比较可看出：灯泡功率越大，灯泡越亮
（4）小灯泡在额定电压下的功率为额定功率，用公式P=UI求解．

解答：解：（1）为了保护电路，在接线过程中，开关应断开，以避免因接线错误造成短路将电源烧坏；
同理为了避免电路中电阻过小而烧坏电源或电表，在闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应移到阻值最大处，即A端．
（2）①如果小灯泡短路，灯泡中无电流通过，所以不亮；电流表测量通过滑动变阻器的电流，有示数；电压表与导线并联，示数为零．所以电流表示数不为零，电压表示数为零，原因可能是小灯泡短路．所以判断结果为B；
②如果变阻器开路，整个电路都开路，电流表、电压表都处于开路状态．所以电流表示数为零，电压表示数为零，原因可能是变阻器开路．判断结果为A；
③如果灯丝断了，灯泡处断路，电流表无电流通过，示数为零；电压表测量电源电压，有示数．所以电流表示数为零，电压表示数不为零，原因可能是灯丝断了．判断结果为C．
（3）分析数据得：
P₁=U₁I₁=2.0V×0.19A=0.38W，
P₂=U₂I₂=2.5V×0.22A=0.55W，
P₃=U₃I₃=2.8V×0.23A=0.644W．
实验小灯泡消耗的功率与其发光亮度之间的关系是：小灯泡的实际功率越大，亮度越亮．
（4）灯泡两端电压为额定电压U=2.5V，灯泡正常发光，此时I=0.22A电压，所以此时的功率为额定功率，
即：P_额=P₂=0.55W．
故答案为：（1）断开； A；（2）①B； ②A； ③C；（3）越大；（4）0.55．

点评：本题考查了开关和滑动变阻器的正确连接，主要考查电路故障的分析判断和功率的计算，虽综合性强，但都属于基础知识，难度适中．