Question

10．敬明同學是班級的實驗“小老師”，他利用額定電壓為2.5V的小燈泡進行“測量小燈泡的電功率”的實驗，已知電源電壓為4V．

（1）他在檢查儀器時，發(fā)現(xiàn)電流表指針如圖甲所示，他應將電流表的指針調(diào)到零刻度線位置．
（2）圖乙是他畫出的實驗電路圖，請你根據(jù)電路圖用筆畫線代替導線，幫他將如圖丙所示的實物電路連接完整．
（3）經(jīng)檢查無誤后，閉合開關，調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片到某一位置，電流表和電壓表的示數(shù)如圖丁所示，則此時通過小燈泡的電流是0.22A．燈泡兩端的電壓是1.8V．記錄好數(shù)據(jù)后，為了測量小燈泡的額定功率，在移動滑動變阻器的滑片時，眼睛要注意觀察電壓表，直至其示數(shù)為2.5V．
（4）他完成實驗后，在幫助其它實驗小組的過程中，發(fā)現(xiàn)某實驗小組在完成本實驗中電路出現(xiàn)故障．請你根據(jù)故障現(xiàn)象和檢測結(jié)果，在下表的空格內(nèi)寫出發(fā)生故障的原因．

故障現(xiàn)象	檢測結(jié)果	發(fā)生故障的原因
燈泡不亮，電壓表示數(shù)較大，電流表幾乎無示數(shù)．	取下燈泡，電壓表和電流表的示數(shù)均不變．

（5）他在參與某實驗小組進行評估時，發(fā)現(xiàn)該實驗小組的實驗記錄分析表如下：

實驗序號	小燈泡兩端的電壓U/V	通過燈的電流表I/A	小燈泡的電功率P/W	額定功率P/W
1	2.0	0.24	0.48	P額=$\frac{0.48+0.70+0.96}{3}$W=0.71W
2	2.5	0.28	0.70
3	3.0	0.32	0.96

你認為該小組的數(shù)據(jù)處理過程是否正確？理由是：不正確，燈在額定電壓下的功率為額定功率，將實際功率的平均值作為額定功率是沒有意義．

Answer 1

分析 （1）使用電表前應對其調(diào)零，使指針指在電表零刻度線上．
（2）根據(jù)實驗電路圖連接實物電路圖，注意各元件要一一對應．
（3）由圖示電表確定其量程與分度值，讀出電表示數(shù)；移動滑片時，要注意觀察電壓表示數(shù)，使其示數(shù)等于燈泡額定電壓．
（4）燈不亮，電流表幾乎無示數(shù)，說明電路中的電阻很大；電壓表有示數(shù)且較大，說明電壓表與電源連通，據(jù)此判斷故障所在．
（5）燈泡在不同電壓下的實際功率不同，燈泡在額定電壓下的功率是額定功率，把不同電壓下的實際功率的平均值作為額定功率是沒有意義的．

解答 解：（1）由圖甲所示電流表可知，電流表指針沒有指在零刻度處，應對電流表進行機械調(diào)零，使指針指在電流表零刻度線處．
（2）根據(jù)電路圖連接實物電路圖，變阻器滑片左邊電阻絲連入電路，如下圖所示．

（3）由圖示電流表可知，其量程是0～0.6A，分度值為0.02A，示數(shù)為0.22A；電壓表小量程分度值為0.1V，示數(shù)為1.8V；燈在額定電壓下的功率為額定功率，在移動滑動變阻器的滑片時，眼睛要注意觀察電壓表，直至其示數(shù)等于燈泡額定電壓2.5V為止．
（4）燈不亮，電流表幾乎無示數(shù)，說明電路中的電阻很大；電壓表有示數(shù)且較大，說明電壓表與電源連通，取下燈泡，電壓表和電流表的示數(shù)均不變，說明燈泡斷路導致電壓表串聯(lián)在電路中了．
（5）燈泡在不同電壓下的實際功率不同，燈泡在額定電壓下的功率是額定功率，由實驗數(shù)據(jù)記錄表格可知，在實驗數(shù)據(jù)處理過程中，把不同電壓下的實際功率的平均值作為額定功率，是沒有意義的，是錯誤的．
故答案為：（1）零刻度線；
（2）如上圖所示；
（3）0.22A；1.8V；電壓；2.5V；
（4）燈泡斷路；
（5）不正確，燈在額定電壓下的功率為額定功率，將實際功率的平均值作為額定功率是沒有意義．

點評 本題考查了電表的調(diào)節(jié)、連接電路圖、電表讀數(shù)、電路故障分析、實驗數(shù)據(jù)處理分析及學生的評估能力，涉及的知識點多，綜合性強．