Question

8．為了測(cè)定額定電壓為2.5V的小燈泡的額定功率，問(wèn)：
（1）請(qǐng)根據(jù)如圖所示器材，連接實(shí)物電路；
（2）當(dāng)按電路圖連接實(shí)物電路時(shí)，開(kāi)關(guān)應(yīng)斷開(kāi)；在閉合開(kāi)關(guān)前要把滑動(dòng)變阻器的滑片P移到阻值最大的位置；
（3）為了迅速準(zhǔn)確地測(cè)定額定電壓時(shí)的額定功率，至少要兩節(jié)干電池，用滑動(dòng)變阻器調(diào)節(jié)小燈泡兩端的電壓，電壓表應(yīng)和小燈泡并聯(lián)，為了提高測(cè)量的準(zhǔn)確程度，最好選用0～3V的量程，閉合開(kāi)關(guān)后發(fā)現(xiàn)小燈泡兩端的電壓只有2V，這時(shí)滑動(dòng)變阻器的滑片戶應(yīng)向B端移動(dòng)，使電壓表的示數(shù)為2.5V，若此時(shí)電流表的示數(shù)為0.2A，則該燈泡的額定功率為0.5W；
（4）實(shí)驗(yàn)證實(shí)了當(dāng)小燈泡兩端的實(shí)際電壓大于額定電壓時(shí)，燈的實(shí)際電功率大于額定電功率，燈變亮；當(dāng)燈的實(shí)際電壓小于額定電壓時(shí)，燈的實(shí)際電功率小于額定電功率，燈變暗；當(dāng)實(shí)際電壓等于額定電壓時(shí)，燈的實(shí)際電功率等于額定電功率，此時(shí)燈能（選填“能”或“不能”）正常發(fā)光．當(dāng)小燈泡兩端的實(shí)際電壓為1.5V時(shí)，電流表的示數(shù)為0.12A，小燈泡的實(shí)際電功率為0.18；
（5）實(shí)際中如果電流表有讀數(shù)，而電壓表沒(méi)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(méi)有讀數(shù)，毛病又可能出在哪里？電阻R斷路．
（7）實(shí)驗(yàn)中，滑動(dòng)變阻器的作用是一是保護(hù)電路；二是改變燈泡兩端電壓．
（8）若在實(shí)驗(yàn)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(dòng)變阻器也能正常工作，但無(wú)論怎樣調(diào)節(jié)動(dòng)滑動(dòng)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(xiě)出一條即可）．

Answer 1

分析 （1）要測(cè)量燈泡額定電壓，需要利用電流表測(cè)量通過(guò)燈泡的電流，用電壓表測(cè)量燈泡兩端電壓；由電路圖可見(jiàn)，小燈泡和滑動(dòng)變阻器組成串聯(lián)電路，電壓表與小燈泡并聯(lián)，測(cè)量的是燈泡兩端的電壓，電流表串聯(lián)在電路里，測(cè)量的是電路中的電流．
（2）為保護(hù)電路，連接電路時(shí)，開(kāi)關(guān)應(yīng)斷開(kāi)，同時(shí)將滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值應(yīng)為滑動(dòng)變阻器的最大阻值，然后閉合開(kāi)關(guān)；
（3）電源電壓不得低于燈泡的額定電壓；
要測(cè)量小燈泡的額定功率，通過(guò)滑動(dòng)變阻器調(diào)節(jié)使小燈泡兩端的電壓等于額定電壓，測(cè)出此時(shí)的電流，則P=UI計(jì)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(wú)示數(shù)，可能是因?yàn)殡娮瓒搪坊螂妷罕頂嗦罚?br />（6）電流表無(wú)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(dòng)變阻器的作用：一是保護(hù)電路；二是改變電路中的電流或改變燈泡兩端電壓；
（8）無(wú)論怎樣調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，電壓表的示數(shù)都達(dá)不到額定電壓，說(shuō)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(kāi)關(guān)、燈泡、電流表以及滑動(dòng)變阻器回到電源負(fù)極，電壓表并聯(lián)在燈泡兩端，據(jù)此畫(huà)出電路圖，并連接實(shí)物圖；如下圖所示：

（2）連接電路時(shí)，開(kāi)關(guān)處于斷開(kāi)狀態(tài)；
閉合開(kāi)關(guān)前，需將滑動(dòng)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(shí)驗(yàn)中用滑動(dòng)變阻器調(diào)節(jié)小燈泡兩端的電壓，電壓表應(yīng)和小燈泡并聯(lián)，為了提高測(cè)量的準(zhǔn)確性，最好選用0～3V的量程．
閉合開(kāi)關(guān)后發(fā)現(xiàn)小燈泡兩端的電壓只有2V，這時(shí)滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)向B端移動(dòng)，使電壓表的示數(shù)為2.5V；此時(shí)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(shí)驗(yàn)驗(yàn)證當(dāng)小燈泡兩端的電壓大于額定電壓時(shí)，燈泡的實(shí)際功率大于于額定功率，燈泡變亮；當(dāng)燈泡兩端的電壓小于額定電壓時(shí)，燈泡的實(shí)際功率小于額定功率，燈泡變暗；當(dāng)燈泡兩端的電壓等于額定電壓時(shí)，燈泡的實(shí)際功率等于額定功率，燈泡正常發(fā)光．
當(dāng)小燈泡兩端的實(shí)際電壓為1.5V時(shí)，電流表的示數(shù)為0.12A，小燈泡的實(shí)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(wú)斷路，電壓表無(wú)讀數(shù)，可能是因?yàn)殡娮鑂短路或電壓表斷路；
（6）電流表無(wú)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(shí)驗(yàn)中，滑動(dòng)變阻器的作用：一是保護(hù)電路；二是改變燈泡兩端電壓．
（8）無(wú)論怎樣調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，電壓表示數(shù)都低于2.5V，說(shuō)明電源電壓不足2.5V，需要提高電源電壓；說(shuō)明電源老化（或電源電壓不夠、電池舊了、電池內(nèi)阻過(guò)大、線路上電壓損失太多等）．
故答案為：（1）見(jiàn)上圖；（2）斷開(kāi)；阻值最大；（3）兩；滑動(dòng)變阻器；燈泡；0～3；B；2.5；0.5；（4）大；亮；小；暗；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(hù)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(nèi)阻過(guò)大、線路上電壓損失太多等）．

點(diǎn)評(píng) 此題是測(cè)量小燈泡的額定功率實(shí)驗(yàn)，考查了電路圖的設(shè)計(jì)、實(shí)物圖的連接、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)、滑動(dòng)變阻器的作用、額定功率的計(jì)算、決定燈泡明暗程度的因素以及故障的判斷，屬于基礎(chǔ)性問(wèn)題．