Question

18．在“測(cè)定小燈泡的功率”的實(shí)驗(yàn)中，已知電源電壓為4V，小燈泡的額定電壓為2.5V，小燈泡電阻約為9Ω，滑動(dòng)變阻器上標(biāo)有“20Ω  1A”字樣，如圖是某同學(xué)連接的實(shí)物電路．
（1）請(qǐng)觀察某同學(xué)實(shí)物電路中如圖的電流表、電壓表和滑動(dòng)變阻器的連接是否有錯(cuò)誤及不恰當(dāng)之處，如有，請(qǐng)?jiān)谙铝袡M線上列出：
①電壓表正負(fù)接線柱的連接；
②電壓表量程的選擇；
③電流表量程的選擇；
（2）某同學(xué)及時(shí)糾正了電路連接的錯(cuò)誤及不恰當(dāng)處后，閉合開關(guān)，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片，發(fā)現(xiàn)小燈泡終不亮，電壓表示數(shù)為4V，電流表示數(shù)為0，故障的原因可能是小燈泡處斷路．
（3）某同學(xué)排出故障后，再閉合開關(guān)，將滑動(dòng)變阻器滑片移到某點(diǎn)時(shí)，電壓表的示數(shù)為2.2V，為測(cè)定小燈泡的額定功率應(yīng)將滑片向左（“左”或“右”）端移動(dòng)；
（4）當(dāng)電壓表的示數(shù)等于額定電壓時(shí)，電流表的示數(shù)如圖2所示，則小燈泡的額定功率是0.7W．

Answer 1

分析 （1）實(shí)物電路的連接注意以下幾個(gè)地方：電池類電源的連接，電壓表和電流表量程的選擇和“+”、“-”接線柱的順序，滑動(dòng)變阻器的連接；
（2）電流表示數(shù)為零說(shuō)明電路斷路，電壓表有示數(shù)說(shuō)明電壓表和電源連接的部分電路正常；
（3）測(cè)量小燈泡的額定功率時(shí)，必須使小燈泡兩端的電壓為額定電壓；
（4）看清實(shí)物圖中電流表選擇的量程和分度值，根據(jù)指針的位置讀出電流表的示數(shù)．

解答 解：（1）很明顯電源和滑動(dòng)變阻器的連接沒有錯(cuò)誤，問題出在電表上．
①小燈泡的額定電壓為2.5V，因此電壓表的量程選擇0～3V即可；
②電壓表的“+”“-”接線柱接錯(cuò)了，應(yīng)該電流從“+”流進(jìn)從“-”接線柱流出；
③根據(jù)題中提供的數(shù)據(jù)，小燈泡的額定電流大約是I=$\frac{U}{R}$=$\frac{2.5V}{9Ω}$=0.278A，因此電流表選擇0～0.6A就行．
（2）小燈泡不亮電流表示數(shù)為零說(shuō)明電路中有斷路，再根據(jù)電壓表的示數(shù)判斷出電路故障．電壓表示數(shù)為4V等于電源電壓，說(shuō)明電壓表的兩個(gè)接線柱和電源連接的部分沒有斷路，從實(shí)物圖上不難看出，故障是小燈泡斷路了．
（3）將滑動(dòng)變阻器的滑片移到某點(diǎn)時(shí)，電壓表的示數(shù)為2.2V．要測(cè)燈泡的額定功率，電壓表的示數(shù)必須等于額定電壓2.5V，電路中電流必須增大，電阻減小，滑片向左端移動(dòng)．
（4）電壓表示數(shù)等于額定電壓2.5V時(shí)，電流表的示數(shù)為0.2A+0.02A×4=0.28A，小燈泡的額定功率是P=UI=2.5V×0.28A=0.7W．
故答案為：（1）①電壓表正負(fù)接線柱的連接；②電壓表量程的選擇；③電流表量程的選擇；（2）小燈泡處斷路；（3）左；（4）0.7．

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查測(cè)小燈泡電功率的實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)：
（1）電路圖和實(shí)物電路的連接，重點(diǎn)是電表和滑動(dòng)變阻器的連接；
（2）額定功率的計(jì)算，找到額定電壓下對(duì)應(yīng)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；
（3）實(shí)驗(yàn)中盡管進(jìn)行了三次測(cè)量，但不需要求平均值，多次測(cè)量是為了研究規(guī)律不是減小誤差．