Question

20．在实验室里，小红同学想用伏安法测定一额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率：（灯泡的电阻大约在7Ω-10Ω间）

（1）请你画出实验所需的电路图．
（2）根据你所设计的电路图，连接好图1的实物图．（注：电流表和电压表请选合适的量程）
（3）测量时，应调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数恰好为2.5V，此时电流表示数如图2所示，则小灯泡的额定功率为0.75W．

Answer 1

分析 （1）伏安法测小灯泡额定功率时，需要利用电压表测量灯泡两端电压，电流表测量灯泡的电流，利用滑动变阻器保护电路和改变电路中的电流，据此设计电路图；
（2）掌握实物电路的连接，根据灯泡的额定电压和阻值确定电压表和电流表的量程；然后特别注意电流表、电压表的正负接线柱的选择，注意滑动变阻器要按照“一上一下”的原则连接；
（3）根据P=UI，要测量额定电功率，知道额定电压下灯泡正常发光，即使电压表示数恰好为灯泡的额定电压，这时根据电流表的量程和分度值读出示数，根据P=UI求出额定功率．

解答 解：（1）伏安法测小灯泡额定功率时，滑动变阻器、灯泡、电流表以及开关串联连接，电压表测量灯泡两端电压，根据灯泡的额定电压；电路图如下：

（2）电流表应与灯泡串联，电压表与灯泡并联，小灯泡的额定电压为2.5V，所以应选择0～3V 的量程；由于灯泡的电阻大约在7Ω-10Ω间，则根据欧姆定律可知：电流约0.25～0.34A，可选择0～0.6A的量程，如图所示：

（3）额定电压下灯泡正常发光，应调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数恰好为灯泡的额定电压2.5V；
由图2知，电流表的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，所以示数为0.4A，则P=UI=2.5V×0.3A=0.75W．
故答案为：（1）如上图；（2）如上图；（3）滑动变阻器的滑片；2.5V；0.75W．

点评 本题考查伏安法测灯泡额定功率的电路图设计、实物图的连接、电流表的读数以及欧姆定律、电功率的简单计算，要会根据灯泡的额定电压确定电压表的量程、电路中的最大电流确定电流表的量程．