Question

14．在一次測量額定電壓2.5V小燈泡額定功率的實驗中，電源由三節新干電池串聯組成．聰明而粗心的小馬連接了如圖所示的電路．
（1）如果閉合圖示電路中的開關，電壓表的讀數約為4.5V．
（2）同組的小智發現只要改動一根導線的連接，就能測量小燈泡的額定功率．請在要改動的那根導線上打“×”，并畫出正確的連接．
（3）正確連接后，閉合開關，發現小燈泡始終不亮，電壓表示數總為零，移動滑片P，電流表指針有變化．該電路故障可能是燈短路（或電壓表短路）．
（4）排除故障之后，進行實驗，測得數據如下：

實驗次數	1	2	3	4	5	6	7	8
發光情況	更明亮	明亮	亮	較亮	較暗	微光	熄滅	熄滅
電壓U/V	3.0	2.5	2.1	1.7	1.3	0.9	0.5	0.1
電流I/A	0.30	0.28	0.26	0.24	0.21	0.19	0.16	0.05

分析實驗數據可知：
①小燈泡額定功率為0.7W；
②7、8兩次實驗為什么燈泡熄滅？燈的實際功率過小．

Answer 1

分析 （1）分析原電路的錯誤之處，得出電壓表示數；
（2）電流表與燈串聯，電壓表與燈并聯，據此改正；
（3）正確連接后，閉合開關，移動滑片P，電流表指針有變化，說明電路為通路，發現小燈泡始終不亮，電壓表示數總為零，該電路故障可能是：燈短路（或電壓表短路）；
（4）①燈在額定電壓下的功率為額定功率，由表中數據可知，根據P=UI求燈的額定功率：
②由表中數據可知，分別求出7、8兩次實驗燈的實際功率，根據燈的亮度由燈的實際功率決定分析．

解答 解：（1）原電路中，電壓表串聯在電路中，電流表與燈并聯將燈短路，電壓表與電源連通，故電壓表示數約為電源電壓3×1.5V=4.5V；
（2）電流表與燈串聯，電壓表與燈并聯，修改后如下所示：

（3）正確連接后，閉合開關，移動滑片P，電流表指針有變化，說明電路為通路，發現小燈泡始終不亮，電壓表示數總為零，該電路故障可能是：燈短路（或電壓表短路）；
（4）①燈在額定電壓下的功率為額定功率，由表中數據可知，燈在額定電壓下的電流為0.28A，燈的額定功率：
P=UI=2.5V×0.28A=0.7W；
②由表中數據可知，7、8兩次實驗燈的實際功率分別為：
P₇=U₇I₇=0.5V×0.16A=0.08W；
P₈=U₈I₈=0.05V×0.1A=0.005W；燈的實際功率小于燈的額定功率，因燈的亮度由燈的實際功率決定，故燈泡熄滅．
故答案為：（1）4.5；（2）如上所示；（3）燈短路（或電壓表短路）；（4）①0.7W；燈的實際功率過小．

點評 本題測量額定電壓2.5V小燈泡額定功率的實驗，考查電路的連接、故障分析、額定功率的計算及決定燈的亮度的因素．