Question

1．小靜同學(xué)用電池組（兩端電壓為3V ）、電壓表、電流表和滑動(dòng)變阻器等實(shí)驗(yàn)器材，測(cè)定標(biāo)有“2.5V”小燈泡的額定功率．

（1）如圖甲所示，小靜連接的電路還沒(méi)有完成，如果要求滑動(dòng)變阻器的滑片P 向右移動(dòng)時(shí)，電流表的示數(shù)變大，導(dǎo)線M應(yīng)與滑動(dòng)變阻器的接線柱B連接．（填“A”、“B”或“D”）
（2）小靜把滑動(dòng)變阻器正確連人電路后，閉合開(kāi)關(guān)S，發(fā)現(xiàn)燈L 不發(fā)光，電流表無(wú)示數(shù)．但電壓表有示數(shù)．電壓表的示數(shù)如圖乙 所示，為3V．請(qǐng)你判斷電路中出現(xiàn)的故障可能是燈泡斷路．
（3）小靜排除故障后，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器使小燈泡正常發(fā)光，此時(shí)電流表的示數(shù)如圖丙所示，燈L 的額定功率為0.75W．
（4）為了考察同學(xué)們的能力，老師拿來(lái)了一個(gè)已知額定電流為0.2A，但額定電壓未知的小燈泡，一個(gè)已知阻值為R的電阻和兩個(gè)開(kāi)關(guān)S₁、S₂，利用上面的部分器材為同學(xué)們?cè)O(shè)計(jì)了如圖丁所示的電路來(lái)測(cè)量小燈泡的額定功率，請(qǐng)你將下列實(shí)驗(yàn)步驟補(bǔ)充完整；
①閉合開(kāi)關(guān)S、S₁，斷開(kāi)S₂（填開(kāi)關(guān)S、S₁、S₂的通斷情況），調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片使電壓表的示數(shù)為0.2AR；
②閉合開(kāi)關(guān)S、S₂，斷開(kāi)S₁，保持滑動(dòng)變阻器的滑片不動(dòng)（選填“適當(dāng)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片”“保持滑動(dòng)變阻器的滑片不動(dòng)”），讀出電壓表的示數(shù)為U；
③燈泡額定功率的表達(dá)式為：P=0.2A×（U-0.2R）
（5）同組的小明測(cè)的是標(biāo)有“3.8V”小燈泡的額定功率．為了能得到比較準(zhǔn)確的小燈泡的額定功率，他改變接人電路的滑動(dòng)變阻器的阻值，分別得到三組數(shù)據(jù)，算出三個(gè)電功率值，再求平均值，你認(rèn)為這樣做合理嗎？為什么？不合理，電壓不同，電功率不同．

實(shí)驗(yàn)序號(hào)	電壓表示數(shù)/V	電流表示數(shù)/A	功率/W	額定功率/W
1	3.00	0.36	1.08	P額=$\frac{1.08+1.52+1.89}{3}$=1.50
2	3.80	0.40	1.52
3	4.50	0.42	1.89

Answer 1

分析 （1）電流表的示數(shù)變化和滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值變化有關(guān)，滑動(dòng)變阻器接入阻值變大電流表的示數(shù)就變小，接入阻值變小電流表示數(shù)就變大；
（2）電流表無(wú)示數(shù)說(shuō)明電路中有斷路，電壓表有示數(shù)并且等于電源電壓，說(shuō)明電源沒(méi)問(wèn)題，電壓表測(cè)量的是電源電壓；
（3）小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電流就是額定電流，額定電壓和額定電流的乘積就是額定功率；
（4）測(cè)燈泡功率需要測(cè)出燈泡額定電流對(duì)應(yīng)的額定電壓，根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理與實(shí)驗(yàn)步驟分析答題；
（5）燈泡在額定電壓下的功率為額定功率，求不同電壓下燈泡實(shí)際功率的平均值作為額定功率不合理．

解答 解：（1）要求滑動(dòng)變阻器的滑片向右移動(dòng)時(shí)電流表示數(shù)變大，也就是說(shuō)滑片向右移動(dòng)時(shí)接入電路的阻值變小了，導(dǎo)線M必須選擇B接線柱；
（2）開(kāi)關(guān)閉合后，燈泡不亮電流表沒(méi)有示數(shù)，說(shuō)明電路中某處斷路；電壓表的示數(shù)等于電源電壓說(shuō)明電壓表的兩個(gè)接線柱能和電源的兩極連接上，也就是說(shuō)從電壓表的兩個(gè)接線柱向電源兩極連接的導(dǎo)線中沒(méi)有斷路，因此故障只能是燈泡處有斷路（燈泡與燈座接觸不良或燈絲斷了）；
（3）小燈泡的額定電壓是2.5V，對(duì)應(yīng)的額定電流是0.3A，所以額定功率為P=UI=2.5V×0.3A=0.75W．
（4）①閉合開(kāi)關(guān)S、S₁，斷開(kāi)S₂；調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片使電壓表的示數(shù)為0.2AR；
②閉合開(kāi)關(guān)S、S₂，斷開(kāi)S₁，保持滑動(dòng)變阻器的滑片不動(dòng)，讀出電壓表的示數(shù)為U；
③燈泡額定功率的表達(dá)式為：P=0.2A×（U-0.2R）．
（5）燈泡在額定電壓下的功率為額定功率，求不同電壓下燈泡實(shí)際功率的平均值作為額定功率是錯(cuò)誤的，該同學(xué)的做法不合理．
故答案為：（1）B；（2）3；燈泡斷路；（3）0.75；（4）閉合開(kāi)關(guān)S、S₁，斷開(kāi)S₂；0.2AR；保持滑動(dòng)變阻器的滑片不動(dòng)； 0.2A（U-0.2AR）；（5）不合理； 電壓不同，電功率不同．

點(diǎn)評(píng) 本題屬于測(cè)功率實(shí)驗(yàn)的基本考查類型，考查滑動(dòng)變阻器調(diào)節(jié)、電表讀數(shù)、求燈泡額定功率、完善實(shí)驗(yàn)步驟等問(wèn)題，是實(shí)驗(yàn)的�？純�(nèi)容，學(xué)生要熟練掌握．