Question

8．小明家在裝修房子期間，準備為酒柜安裝一個小射燈（小射燈的部分參數(shù)5V、50Hz）．小明利用學(xué)過電學(xué)知識，決定自己動手安裝．把小射燈直接接入家庭電路后，剛一通電，小射燈就燒壞了，經(jīng)檢查，發(fā)現(xiàn)還有一個配件忘記安裝了，小明通過研究說明書，明白了其中的道理．
（1）請你簡要寫出小射燈燒壞的原因：加在小射燈兩端的電壓遠大于其額定電壓．通過該事例，你認為在使用和安裝用電器方面應(yīng)注意認真閱讀說明書，注意加在用電器兩端的電壓不能超過其額定電壓．
（2）小明想自己動手測出一個小射燈的額定功率，如圖是他設(shè)計并連成的實驗電路．此電路有什么錯誤和不妥之處？
①電源電壓太��；
②缺少滑動變阻器；
③電壓表的量程選小了．
（3）在解決了上述問題以后，小明進行了實驗，并將實驗數(shù)據(jù)填入下表，請算出小射燈的額定功率是1.25W，此表的設(shè)計還存在一個不足之處，請簡要說出其原因：表格設(shè)計中設(shè)計了求電功率的平均值一欄；燈泡在不同電壓下功率是不同的，求平均值無意義．

	1	2	3
電壓U/V	4	5	6
電流I/A	0.21	0.25	0.30
電功率P/W
功率的平均值

Answer 1

分析 （1）從額定電壓上分析燈燒壞的原因及分析注意事項：
家庭電路的電壓為220V，將額定電壓為5V的小射燈直接接入家庭電路，將被燒壞；
使用家用電器時，為了使用電器正常工作，加在用電器兩端的電壓要等于用電器的額定電壓．
（2）在設(shè)計電路時應(yīng)注意讓燈能正常工作，能控制電路中的電流，并能準確測量，從以上三點可以分析；
（3）由表中數(shù)據(jù)可知，當燈兩端的電壓為5V時的電流，根據(jù)P=UI求出小射燈的額定功率；
該實驗通過移動滑片改變了加在燈兩端的電壓，改變了燈的實際功率，改變了燈的亮度，從而得出燈的亮度與實際功率的關(guān)系，不需要求功率的平均值．

解答 解：（1）將額定電壓為5V的小射燈直接接入家庭電路（電壓為220V），小射燈將被燒壞；
是因為功率遠大于了額定功率，即加在燈泡兩端的電壓遠大于了額定電壓，
通過該事例，在使用和安裝用電器時一定要認真閱讀說明書，注意加在燈上的電壓不能超過額定電壓；
（2）根據(jù)題意和實驗電路可知，此電路的錯誤和不妥之處有：
①燈的額定電壓為5V，而小明設(shè)計的實驗電路只有了兩節(jié)干電池，電源電壓太小，不能使小射燈正常發(fā)光；
②缺少滑動變阻器，不能有效控制電流的大小；
③電壓表量程選擇了0-3V的量程，而小射燈的電壓為5V，無法測出額定電壓時的功率；
（3）由表中數(shù)據(jù)可知，小射燈的額定電壓為5V時，對應(yīng)的額定電流I=025A，
則小射燈的額定功率：P=UI=5V×0.25A=1.25W；
該實驗多次測量，計算出每次的實際功率，得出燈的亮度與實際功率的關(guān)系，不需要求功率的平均值，
此表的設(shè)計還存在一個不足之處：表格設(shè)計中設(shè)計了測求電功率的平均值一欄．
原因是燈泡在不同電壓下功率是不同的，求平均值無意義．
故答案為：
（1）加在小射燈兩端的電壓遠大于其額定電壓；認真閱讀說明書，注意加在用電器兩端的電壓不能超過其額定電壓．
（2）①電源電壓太��；②缺少滑動變阻器；③電壓表的量程選小了；
（3）1.25；表格設(shè)計中設(shè)計了求電功率的平均值一欄；燈泡在不同電壓下功率是不同的，求平均值無意義．

點評 本題是測量電功率的實驗，涉及到額定電壓、額定功率、電壓表的使用、滑動變阻器的使用、電功率的計算、實驗表格的設(shè)計等知識，綜合性強，難度較大，在實驗中應(yīng)注意安全，準確，可控的原則．