Question

12．實驗：測量小燈泡的電功率
【實驗器材】額定電壓為2.5V的小燈泡（正常發(fā)光時電阻約為6Ω）、滑動變阻器（“10Ω  2A”）、新干電池兩節(jié)、開關、導線若干等．
【實驗步驟】
（1）如圖甲所示的實物連接中，連接不妥之處為電流表選擇量程過大；
（2）閉合開關后，若出現(xiàn)下表所述的現(xiàn)象，請在表中空格處填寫可能的原因：

現(xiàn)象	電燈的亮暗	電流表	電壓表	可能的原因
1	亮	有示數(shù)	無示數(shù)
2	不亮	無示數(shù)	有示數(shù)

（3）排除故障后，當移動滑片P到某位置時，電壓表示數(shù)如圖乙所示，若要測量小燈泡的額定功率，此時應在此位置基礎上將滑片P向左（選填“左”或“右”）移動，使電壓表的示數(shù)為2.5V，此時電流表的示數(shù)如圖丙所示，則小燈泡的額定功率是1W．

Answer 1

分析 小燈泡的電功率測量原理：P=UI；
（1）為保護電路，連接電路時，開關應斷開；從電流表、電壓表、滑動變阻器的連接方法進行分析；
（2）電流表有示數(shù)，應排除斷路和短路，電壓表無示數(shù)，則可能電壓表出現(xiàn)問題；
電流表無示數(shù)，則可能電路發(fā)生斷路，電壓表有示數(shù)，則與電壓表并聯(lián)的電路斷路；
（3）根據(jù)圖乙讀出電壓表的示數(shù)，若電源高于額定電壓，則需增大變阻器的阻值，使燈泡兩端的電壓等于額定電壓，燈泡正常發(fā)光；
根據(jù)圖丙讀出電流表的示數(shù)，由P=UI計算出燈泡的額定功率．

解答 解：測量小燈泡的電功率，實驗原理是：P=UI；
（1）連接電路時，開關要斷開；
由題意知，電源電壓為3V，燈泡的電阻大約為6Ω，所以電路中的最大電流I=$\frac{U}{R}$=$\frac{3V}{6Ω}$=0.5A，電流表可選擇0～0.6A量程，由圖知，電流表量程選擇過大，會造成讀數(shù)誤差較大；
（2）現(xiàn)象1中，燈泡亮，電流表有示數(shù)，則說明燈泡所串聯(lián)的電路沒有出現(xiàn)斷路和短路，而電壓表無示數(shù)，則可能是電壓表發(fā)生了斷路；
現(xiàn)象2中，電燈不亮，電流表無示數(shù)，則電路發(fā)生斷路，而電壓表有示數(shù)，則與電壓表并聯(lián)的燈泡斷路；
（3）由圖乙表針位置可知，電壓表選擇0～3V量程，示數(shù)為2.7V，超過了燈泡的額定電壓，要使燈泡正常發(fā)光，應增大變阻器的阻值，將滑片向左適當滑動，使電壓表的示數(shù)等于燈泡的額定電壓2.5V；
根據(jù)圖丙電流表的指針位置，電流表選擇0～0.6A的量程，示數(shù)為0.4A；
所以該燈泡的額定電功率為：P=UI=2.5V×0.4A=1W．
故答案為：（1）電流表選擇量程過大；
（2）1．電壓表斷路；2．燈泡斷路；
（3）左；2.5；1．

點評 本題是測量燈泡的額定電功率實驗，考查了電功率的測量原理、滑動變阻器的使用、電路故障的分析及電路的連接等，考查全面，較難．