Question

8．為了測定額定電壓為2.5V的小燈泡的額定功率，問：
（1）請根據(jù)如圖所示器材，連接實物電路；
（2）當按電路圖連接實物電路時，開關應斷開；在閉合開關前要把滑動變阻器的滑片P移到阻值最大的位置；
（3）為了迅速準確地測定額定電壓時的額定功率，至少要兩節(jié)干電池，用滑動變阻器調節(jié)小燈泡兩端的電壓，電壓表應和小燈泡并聯(lián)，為了提高測量的準確程度，最好選用0～3V的量程，閉合開關后發(fā)現(xiàn)小燈泡兩端的電壓只有2V，這時滑動變阻器的滑片戶應向B端移動，使電壓表的示數(shù)為2.5V，若此時電流表的示數(shù)為0.2A，則該燈泡的額定功率為0.5W；
（4）實驗證實了當小燈泡兩端的實際電壓大于額定電壓時，燈的實際電功率大于額定電功率，燈變亮；當燈的實際電壓小于額定電壓時，燈的實際電功率小于額定電功率，燈變暗；當實際電壓等于額定電壓時，燈的實際電功率等于額定電功率，此時燈能（選填“能”或“不能”）正常發(fā)光．當小燈泡兩端的實際電壓為1.5V時，電流表的示數(shù)為0.12A，小燈泡的實際電功率為0.18；
（5）實際中如果電流表有讀數(shù)，而電壓表沒有讀數(shù)，毛病可能出在哪里？電壓表斷路．
（6）如果電壓表有讀數(shù)，電流表沒有讀數(shù)，毛病又可能出在哪里？電阻R斷路．
（7）實驗中，滑動變阻器的作用是一是保護電路；二是改變燈泡兩端電壓．
（8）若在實驗中電流表、電壓表都正常工作且都有示數(shù)，燈泡能發(fā)光，滑動變阻器也能正常工作，但無論怎樣調節(jié)動滑動變阻器，電壓表示數(shù)都低于2.5V，則原因可能是電源老化（只寫出一條即可）．

Answer 1

分析 （1）要測量燈泡額定電壓，需要利用電流表測量通過燈泡的電流，用電壓表測量燈泡兩端電壓；由電路圖可見，小燈泡和滑動變阻器組成串聯(lián)電路，電壓表與小燈泡并聯(lián)，測量的是燈泡兩端的電壓，電流表串聯(lián)在電路里，測量的是電路中的電流．
（2）為保護電路，連接電路時，開關應斷開，同時將滑動變阻器接入電路的阻值應為滑動變阻器的最大阻值，然后閉合開關；
（3）電源電壓不得低于燈泡的額定電壓；
要測量小燈泡的額定功率，通過滑動變阻器調節(jié)使小燈泡兩端的電壓等于額定電壓，測出此時的電流，則P=UI計算出燈泡的額定功率；
（4）小燈泡的亮度隨它兩端電壓的增大而變亮，燈泡越亮燈泡的功率越大；
（5）電流表有示數(shù)，則電路中未出現(xiàn)斷路，電壓表無示數(shù)，可能是因為電阻短路或電壓表斷路；
（6）電流表無讀數(shù)，則電路發(fā)生斷路，電壓表有示數(shù)，則與電壓表并聯(lián)的電路斷路；
（7）滑動變阻器的作用：一是保護電路；二是改變電路中的電流或改變燈泡兩端電壓；
（8）無論怎樣調節(jié)滑動變阻器，電壓表的示數(shù)都達不到額定電壓，說明電源電壓太低了，需要更換了．

解答 解：（1）已知燈泡的額定電壓為2.5V，因此電壓表選擇0～3V的量程；根據(jù)（3）小題可知，燈泡的額定電流為0.2A，因此電流表量程選擇0～0.6A；
從電源正極依次串聯(lián)開關、燈泡、電流表以及滑動變阻器回到電源負極，電壓表并聯(lián)在燈泡兩端，據(jù)此畫出電路圖，并連接實物圖；如下圖所示：

（2）連接電路時，開關處于斷開狀態(tài)；
閉合開關前，需將滑動變阻器的滑片移到阻值最大處；
（3）已知燈泡的額定電壓為2.5V，而一節(jié)干電池電壓為1.5V，因此至少需要兩節(jié)干電池；
實驗中用滑動變阻器調節(jié)小燈泡兩端的電壓，電壓表應和小燈泡并聯(lián)，為了提高測量的準確性，最好選用0～3V的量程．
閉合開關后發(fā)現(xiàn)小燈泡兩端的電壓只有2V，這時滑動變阻器的滑片應向B端移動，使電壓表的示數(shù)為2.5V；此時電流表的示數(shù)為0.2A；
則燈泡的額定功率為P=UI=2.5V×0.2A=0.5W．
（4）實驗驗證當小燈泡兩端的電壓大于額定電壓時，燈泡的實際功率大于于額定功率，燈泡變亮；當燈泡兩端的電壓小于額定電壓時，燈泡的實際功率小于額定功率，燈泡變暗；當燈泡兩端的電壓等于額定電壓時，燈泡的實際功率等于額定功率，燈泡正常發(fā)光．
當小燈泡兩端的實際電壓為1.5V時，電流表的示數(shù)為0.12A，小燈泡的實際電功率：P′=U′I′=1.5V×0.12A=0.18W；
（5）電流表有讀數(shù)，則電路無斷路，電壓表無讀數(shù)，可能是因為電阻R短路或電壓表斷路；
（6）電流表無讀數(shù)，電路斷路，電壓表有讀數(shù)，則與電壓表并聯(lián)的電阻斷路，所以毛病可能是電阻斷路；
（7）實驗中，滑動變阻器的作用：一是保護電路；二是改變燈泡兩端電壓．
（8）無論怎樣調節(jié)滑動變阻器，電壓表示數(shù)都低于2.5V，說明電源電壓不足2.5V，需要提高電源電壓；說明電源老化（或電源電壓不夠、電池舊了、電池內阻過大、線路上電壓損失太多等）．
故答案為：（1）見上圖；（2）斷開；阻值最大；（3）兩；滑動變阻器；燈泡；0～3；B；2.5；0.5；（4）大；亮；�。话�；等；能；0.18W；（5）電阻R短路（或電壓表斷路）；（6）電阻R斷路；（7）一是保護電路；二是改變燈泡兩端電壓；（8）電源老化（或電源電壓不夠、電池舊了、電池內阻過大、線路上電壓損失太多等）．

點評 此題是測量小燈泡的額定功率實驗，考查了電路圖的設計、實物圖的連接、實驗注意事項、滑動變阻器的作用、額定功率的計算、決定燈泡明暗程度的因素以及故障的判斷，屬于基礎性問題．