Question

8．盛夏，小田家里的電燈經(jīng)常忽明忽暗．小田從學校借來額定電壓為2.5V的小燈泡等實驗器材，想通過實驗來研究產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因．
（1）如圖甲是小田同學已連接的部分電 路，請你用筆畫線代替導線將電路連接完整，使滑片 P 向右移動時滑動變阻器接入電路的電阻變大．

（2）小田連接好電路后，閉合開關，逐漸減小滑動變阻器接入電路的阻值，發(fā)現(xiàn)小燈泡始終不亮，電壓表有示數(shù)，電流表指針幾乎不偏轉，出現(xiàn)此現(xiàn)象的原因可能是小燈泡斷路；
（3）排除故障后，閉合開關，小田將滑動變阻器的滑片向左邊滑動，小燈泡慢慢變亮，電壓表示數(shù)逐漸變大；接著又向右移動滑片，小燈泡又逐漸變暗，電壓表示數(shù)也逐漸變小．小田分析：“電燈忽明忽暗是電燈兩端的電壓不穩(wěn)定造成的”．
（4）小田在將小燈泡兩端的電壓調至2.5V時． 電流表的示數(shù)如圖乙所示，由此可以知道小燈泡的額定功率是0.75W．
（5）小田結合學過的電學知識進一步分析：家里的電燈有時雖然暗些，但是電燈的實際功率變小了，消耗的電能也少了．由此他想到此時家里使用電熱水壺燒水倒是可以省電了．他的想法對嗎？請簡要說明理由不對，因為燒開一壺水，水吸收的熱量是一定的，即消耗的電能一定，根據(jù)W=Pt可知，若實際功率變小，則通電時間變長，并不能省電．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)燈泡額定電壓確定電壓表量程，滑動變阻器、開關串聯(lián)接入電路，電壓表與燈泡并聯(lián)，注意電壓表正負接線柱不要接反，按要求連接滑動變阻器．
（2）電路故障分兩類：短路和斷路．電路短路時，短路部分無電壓，電流大；電路斷路時，斷路部分無電流，電壓大；
（3）當滑片左右移動時，改變了連入的電阻，改變了電路中的電流，根據(jù)歐姆定律分析燈兩端的電壓變化．
（4）根據(jù)電流表的量程和分度值讀出電流表的示數(shù)，根據(jù)P=UI求出燈泡的額定功率．
（5）實際功率變小，在時間相同時，根據(jù)W=Pt，消耗電能少；燒水時，要把水燒開，水吸收的熱量是一定的，據(jù)此進行分析．

解答 解：（1）使滑片P向右移動時滑動變阻器接入電路的電阻變大，則滑動變阻器左下接線柱與開關右端接線柱相連；把滑動變阻器串聯(lián)接入電路，根據(jù)額定電壓為2.5V的小燈泡可確定電壓表的量程選“0～3V”，故將
電壓表“3”接線柱與燈泡右端接線柱相連，實物電路圖如下圖所示：

（2）燈泡不亮可能斷路，電壓表有示數(shù)、電流表無示數(shù)說明電壓表所測部分斷路，即小燈泡斷路；
（3）閉合開關后，將滑動變阻器的滑片向左滑動，連入的電阻變小，使電路中的電流變大；
由U=IR可知，則加在燈兩端的電壓變大，即電壓表示數(shù)逐漸變大，小燈泡亮度逐漸變亮；
再向右移動滑片時，連入的電阻變大，使電路中的電流變小，由U=IR可知，加在燈兩端的電壓變小，電壓表示數(shù)逐漸變小，小燈泡又逐漸變暗；顯然燈泡兩端電壓忽大忽小引起了小燈泡的忽明忽暗現(xiàn)象，故電燈忽明忽暗可能是由于燈泡兩端的電壓不穩(wěn)定造成的．
（4）電流表的量程為0～0.6A，分度值為0.02A，由指針位置可知，燈泡的電流為0.3A；
燈泡的額定功率為P=UI=2.5V×0.3A=0.75W．
（5）小田的想法不對．使用電熱壺燒開一壺水消耗的電能（或水吸收的熱量）是一定的，根據(jù)W=Pt可知，當電熱水壺的實際功率變小時，需要的加熱時間變大，所以并不能省電．
故答案為：（1）見上圖；（2）小燈泡斷路；（3）電壓；（4）0.75W；
（5）不對，因為燒開一壺水，水吸收的熱量是一定的，即消耗的電能一定，根據(jù)W=Pt可知，若實際功率變小，則通電時間變長，并不能省電．

點評 此題是測量小燈泡的功率實驗，考查了電路的連接，滑動變阻器的使用及電壓表的使用及讀數(shù)，同時考查了電功率的計算；特別是最后一問，首先根據(jù)燈泡的情況設一個陷阱，很容易出錯．主要是認清水燒開所吸收的熱量是不變的．