Question

18．小亮同學做測定“小燈泡的額定電功率”實驗時，所用器材有：電壓為6v的電源，額定電壓為2.5V的小燈泡，（小燈泡的額定功率小于1W）、規(guī)格分別為“50Ω  2A”的滑動變阻器以及符合實驗要求的電表、開關和導線，如圖甲是小亮同學連接的電路圖．
（1）本實驗的實驗原理是P=UI．
（2）本實驗中滑動變阻器的作用除保護電路外，還有一個作用就是通過改變滑動變阻器的阻值來改變燈泡兩端的電壓，便于使小燈泡正常發(fā)光測得其額定功率．
（3）小亮同學連好電路后閉合開關，移動滑動變阻器滑片P，發(fā)現(xiàn)小燈泡始終不亮，電壓表的使用方法有示數(shù)，電流表無示數(shù)，則故障可能是C
A、開關接觸不良       B、電流表斷路
C、小燈泡斷路         D、電壓表的正、負接線柱接反
（4）小亮同學排除故障后閉合開關，移動滑動變阻器滑片P，同時眼睛應注視B
A、小燈泡亮度     B、電壓表示數(shù)
C、電流表示數(shù)     D、滑動變阻器滑片
（5）小亮同學移動滑動變阻器滑片P，當小燈泡正常發(fā)光時，電壓表示數(shù)為2.5V，此時電流表如圖乙所示，則小燈泡的額定功率是0.5W．
（6）小亮同學在實驗過程中發(fā)現(xiàn)電壓表0～3V的量程壞了，而這時又沒有可更換的電壓表和其他實驗器材，為了繼續(xù)完成小燈泡額定功率的測定，他該進行的操作：①斷開開關，將電壓表0-15V檔接在滑動變阻器兩端；
②閉合開關，移動滑片，當電壓表示數(shù)為3.5V時記錄電流表讀數(shù)I；③則小燈泡的功率為P=2.5I．

Answer 1

分析 （1）測量功率的原理P=UI；
（2）實驗中，滑動變阻器除保護電路外，還可以改變燈泡兩端的電壓和電路中的電流，使小燈泡正常發(fā)光測得其額定功率；
（3）連接好電路后，閉合開關，移動滑片，電流表無示數(shù)，說明電路斷路；小燈泡始終不亮，且電壓表有示數(shù)，說明斷路位置在小燈泡處．
（4）小燈泡兩端的電壓等于額定電壓時，小燈泡才會正常發(fā)光，此時的實際功率等于額定功率；
（5）由圖示電流表確定電流表量程與分度值，讀出電流表示數(shù)，由P=UI求出燈泡額定功率；
（6）燈泡額定電壓大于電壓表最大量程，可以將電壓表與滑動變阻器并聯(lián)，當滑動變阻器兩端的電壓為3.5V時，小燈泡兩端的電壓等于2.5V，通過調節(jié)變阻器阻值，即可讓燈泡兩端電壓達到額定值2.5V．

解答 解：（1）該實驗的實驗原理是：P=UI；
（2）實驗中，滑動變阻器除保護電路外，還可以改變燈泡兩端的電壓和電路中的電流，使小燈泡正常發(fā)光測得其額定功率；
（3）連接好電路后，閉合開關，移動滑片，發(fā)現(xiàn)小燈泡始終不亮，且電壓表有示數(shù)，電流表無示數(shù)，則故障的原因可能是燈泡斷路，故選C；
（4）閉合開關，移動滑動變阻器滑片P，眼睛應注視電壓表的示數(shù)，使燈泡兩端電壓等于燈泡額定電壓為止；
（5）當燈泡正常發(fā)光時，電壓表示數(shù)等于燈泡額定電壓2.5V；
由乙可知，電流表量程是0～0.6A，分度值是0.02A，電流表示數(shù)是0.2A，燈泡功率P=UI=2.5V×0.2A=0.5W；
（6）使電壓表與滑動變阻器并聯(lián)，因為小燈泡與滑動變阻器串聯(lián)，小燈泡的額定電壓為2.5V，所以小燈泡正常發(fā)光時，滑動變阻器兩端的電壓為U=6V-2.5V=3.5V，因此當電壓表示數(shù)為3.5V時燈泡正常發(fā)光，故操作步驟為斷開開關，①將電壓表0-15V檔接在滑動變阻器兩端；②閉合開關，移動滑片，當電壓表示數(shù)為3.5V時記錄電流表讀數(shù)I，③則小燈泡的功率為P=2.5I．
故答案為：（1）P=UI；（2）使小燈泡正常發(fā)光測得其額定功率；（3）C；（4）B；（5）2.5；0.5（6）①斷開開關，將電壓表0-15V檔接在滑動變阻器兩端；②閉合開關，移動滑片，當電壓表示數(shù)為3.5V時記錄電流表讀數(shù)為I；③則小燈泡的功率為P=2.5I．

點評 本題考查了實驗原理、滑動變阻器的作用、故障分析、電表讀數(shù)、額定功率的計算等問題；對電表讀數(shù)時，要先確定電表量程與分度值，讀數(shù)時視線要與電表刻度線垂直．