Question

17．小王做“測量小燈泡電功率”的實驗所用器材有：標(biāo)有“2.5V'’字樣、正常發(fā)光時阻值約為13Ω 的完全相同的小燈泡兩個，電壓恒為3V 的學(xué)生電源，標(biāo)有“20Ω  1A'’的滑動變阻器，電流表，電壓表，開關(guān)及導(dǎo)線若干．

（l）圖甲是實驗電路圖，圖乙是他的實物連接圖，接線時，應(yīng)先斷開開關(guān)，連線過程中有一處連接錯誤，請在錯誤的接線上打“×”并用筆畫線代替導(dǎo)線進(jìn)行改正，要求改正后滑動變阻器接入電路的阻值最大．
（2）小土在實驗之前檢查儀表時發(fā)現(xiàn)：電流表有電流通過時能自由偏轉(zhuǎn)；電流表未接入電路時，電流表指針圖丙所示，出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因是電流表使用前沒有將指針調(diào)零．
（3）按電路圖正確連接后，閉合開關(guān)，燈不亮，電壓表示數(shù)接近電源電壓，電流表無示數(shù)造成這種現(xiàn)象的原因可能是C（填正確選項前的字母）
A．滑動變阻器斷路      B．開關(guān)接觸不良    C．小燈泡與燈座接觸不良    D．電流表斷路
（4）排除故障后，閉合開關(guān)，改變滑動變阻器滑片位置，將電壓表和電流表的示數(shù)填人如表中．從表中可知小燈泡的額定功率為0.5W．

電壓表的示數(shù)U/V	電流表的示數(shù)I/A	小電燈的功率P/W
1.5	0.16
2.5	0.20
2.8	0.22

（5）若將兩個小燈泡串聯(lián)后直接接在3V 電源的兩端，兩燈消耗的總電功率為0.48W．

Answer 1

分析 （1）連接電路時，應(yīng)斷開開關(guān)；滑動變阻器應(yīng)按一上一下的原則串聯(lián)在電路中且使連入電路中的電阻最大；
（2）使用前，檢查指針是否指在零刻線處，如果不是，需要調(diào)零；
（3）逐一分析各選項出現(xiàn)的現(xiàn)象，與題意相符的即為正確的答案；
（4）根據(jù)表格中燈泡兩端的電壓為額定電壓時通過小燈泡的電流，根據(jù)P=UI求出小燈的額定功率；
（5）根據(jù)兩個相同的電阻串聯(lián)時的電壓特點(diǎn)得出各燈泡兩端的電壓值，然后由數(shù)據(jù)表格找出電路中的電流值，即可根據(jù)P_實=U_實I_實求兩燈消耗的總功率；

解答 解：（1）連接電路時，為保護(hù)電路，開關(guān)應(yīng)斷開；由實物圖可知：滑動變阻器連入的是上面的兩個接線柱，這樣滑動變阻器沒有起到改變電路中電阻的作用，故需要將其中的一個接線柱，改接到滑動變阻器的下面的一個接線柱上，由于要求滑動變阻器接入電路的阻值最大，而滑片又處于滑動變阻器的右端，所以改接的導(dǎo)線需要連接到變阻器的左端，如下圖：


（2）為測量結(jié)果準(zhǔn)確，測量之前指針必須指在零刻度線處．電流表未接入電路時，如圖丙所示的電流表指針沒有在零刻度線處，是電流表使用前沒有將指針調(diào)到零刻度線處引起的；
（3）A、B、D三個選項都會造成整個電路斷路，兩表均無示數(shù)，與題意不符，A、B、D選項錯誤；
C選項中，小燈泡與燈座接觸不良，則與電壓表并聯(lián)的小燈泡所在的支路開路，而造成電壓表串聯(lián)在電路中，因電壓表內(nèi)阻很大，由歐姆定律，則電路電流即電流表示數(shù)幾乎為0，燈的實際功率為0，燈不亮；電壓表與電源連通，根據(jù)分壓原理，電壓表分得絕大部分電壓，示數(shù)接近電源電壓，C選項符合題意．
故正確答案選C；
（4）因此燈泡的額定電壓為2.5V，則由表格數(shù)據(jù)可知：電壓為2.5V時電路中的電流為0.2A，所以燈泡的額定功率P_額=U_額I=2.5V×0.2A=0.5W；
（5）若將兩個小燈泡串聯(lián)后直接接在3V電源的兩端，因為兩個燈泡規(guī)格相同，根據(jù)分壓原理可知：每個燈泡兩端的電壓為1.5V，由表格數(shù)據(jù)可知：燈泡兩端電壓為1.5V時電路中的電流為0.16A，所以兩個燈泡消耗的總功率P_實=U_實I_實=3V×0.16A=0.48W．
故答案為：（1）斷開；如上圖所示；
（2）電流表使用前沒有將指針調(diào)零；
（3）C；
（4）0.5；
（5）0.48．

點(diǎn)評 本題測量小燈泡的電功率，考查電路的正確連接，器材的調(diào)試、常見故障的分析、額定功率的計算、實際功率的計算等知識，綜合性較強(qiáng)，要熟練掌握．