Question

在做“測量小燈泡的額定功率”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，小剛同學(xué)連接的實(shí)物電路如圖1所示．其中小燈泡的額定電壓為2.5V，額定功率小于1W．

（1）同組的小明同學(xué)在檢查線路時(shí)，發(fā)現(xiàn)有一根導(dǎo)線連接錯(cuò)誤．請你在圖1中用“×”標(biāo)出這根錯(cuò)接的導(dǎo)線，并畫出改接后的導(dǎo)線（不能與其他導(dǎo)線交叉）．
（2）小明小組的同學(xué)在連接好電路后，閉合開關(guān)發(fā)現(xiàn)燈泡不亮，于是舉手要求老師更換燈泡，老師到他們的實(shí)驗(yàn)桌前看了一眼，就立刻微笑著告訴他們，他們的電路連接是正確的，而且燈泡也完好，他們很奇怪，問老師：“您連手都沒動(dòng)，怎么就知道我們的電路連接完好而且燈泡正常呢？”你知道老師是如何做出上述判斷的嗎？________，小明實(shí)驗(yàn)小組燈泡不亮的原因是________．
（3）排除故障后，再閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)電壓表的示數(shù)為2V，則小剛的下一步操作應(yīng)為________．
（4）若小燈泡正常發(fā)光時(shí)電流表的示數(shù)如圖2所示，則小燈泡的額定功率為________W．

Answer 1

解：
（1）由原實(shí)物圖可以看出，小燈泡與電流表并聯(lián)，電壓表串聯(lián)在了電路中．要使小燈泡與電流表串聯(lián)，必須將滑動(dòng)變阻器與小燈泡連接的導(dǎo)線斷開；同時(shí)在小燈泡右側(cè)接線柱和開關(guān)右側(cè)接線柱之間連接一條導(dǎo)線．
（2）如果小燈泡斷路，電路中沒有電流，電流表示數(shù)為零；如果小燈泡短路，電路中有電流，但電壓表示數(shù)為零；題目中電流表、電壓表指針正常偏轉(zhuǎn)，不屬于這兩種情況，所以小燈泡是完好的．
燈泡是完好的，但不發(fā)光，是實(shí)際功率太�。�由公式P=I²R知，燈絲電阻不變時(shí)，實(shí)際功率太小的原因是：通過燈泡的電流太小．而燈泡所在電路電流太小，是由于滑動(dòng)變阻器滑片位于最大阻值處．
（3）小燈泡的額定電壓為2.5V，而實(shí)際電壓為2V，低于額定電壓，所以應(yīng)該調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，使小燈泡兩端電壓達(dá)到2.5V．
（4）由圖2知，電流表選擇的是0～0.6A量程，小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電流為I=0.3A．
所以小燈泡的額定功率為P_額=U_額I_額=2.5V×0.3A=0.75W
故答案為：
（1）實(shí)物連接如右圖

（2）根據(jù)電流表和電壓表指針正常偏轉(zhuǎn)；
滑動(dòng)變阻器滑片置于阻值最大處，導(dǎo)致電流太小，燈泡實(shí)際功率太��；
（3）調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，使電壓表示數(shù)為2.5V；
（4）0.75W．
分析：（1）確定錯(cuò)接的導(dǎo)線的位置，前提是明確“測量小燈泡的額定功率”實(shí)驗(yàn)中小燈泡和滑動(dòng)變阻器的連接關(guān)系，以及電壓表和電流表的位置；
（2）小燈泡不亮的原因有兩個(gè)：沒有電流通過，雖有電流通過，但太��；是否有電流可以由電流表、電壓表指針是否偏轉(zhuǎn)確定；燈泡的亮度決定于燈泡的實(shí)際功率；
（3）測量小燈泡的額定功率，必須使燈泡兩端電壓為額定電壓；
（4）讀取電流表示數(shù)時(shí)，要明確電流表選擇的量程和對應(yīng)的分度值；已知額定電壓和額定電流，利用公式P=UI就可以計(jì)算額定功率．
點(diǎn)評：在原來的實(shí)物圖中確定連接錯(cuò)誤的導(dǎo)線，是一個(gè)難點(diǎn)，如果不能迅速找出來，可以采取這樣的方法：各元件位置關(guān)系不變，自己另外畫一個(gè)實(shí)物連接圖，將自己畫的實(shí)物圖與原題實(shí)物圖進(jìn)行對比，錯(cuò)誤的地方就呈現(xiàn)出來了．