Question

15．小華和小敏同學用電池組、電壓表、電流表和滑動變阻器等實驗器材，測量標有“2.5V”字樣小燈泡的電功率．

（1）如圖甲所示是小華連接的實物圖，請你用筆畫線代替導線幫他們完成電路的連接．要求滑動變阻器滑片P向B端滑動時，電壓表的示數增大．
（2）小華連接完電路之后，準備開始實驗．此時，細心的小敏突然發現，電壓表的指針出現了如圖丙所示的情況，經檢查，開關尚未閉合、線路連接也沒有問題，此時，他們需要做的是：調節電壓表的調零螺絲，使其指針指到零刻線處．
（3）同學們在實驗時都遇到了閉合開關后燈泡不亮的情況，但通過調節滑動變阻器后，燈泡逐漸變亮了．則閉合開關時燈泡不亮的原因是閉合開關時滑動變阻器連入電路的阻值最大，通過燈絲的電流小，燈泡的實際功率小，不足以發光．
（4）實驗中，當小燈泡正常發光時，電流表的示數如圖乙所示，則小燈泡的額定功率是0.75W．
（5）小明組的同學發現老師給他們小組提供的燈泡上標的是“3.8V”而并非“2.5V”，則為了測出他們小組燈泡的額定功率，對于圖甲的實驗電路、器材，他們至少要進行的改動是：增加一節電池（或增加電源電壓），且將電壓表的量程換成0～15V．

Answer 1

分析 （1）測量小燈泡的電功率時，電流表、燈泡、滑動變阻器以及開關串聯連接，電壓表測量燈泡兩端電壓；
滑動變阻器要求一上一下連接，并注意滑片P向B端滑動時，電壓表的示數增大這一要求；
（2）電壓表的使用規則：測量前檢驗指針是否指在零刻線處；將電壓表與待測用電器并聯；
被測電壓不能超過電壓表的最大量程，在不能確定電路電壓大小時，應選擇最大量程并試觸；
（3）燈泡不發光的原因，首先考慮電路是否存在問題，然后考慮燈泡的實際功率；
（4）根據電流表的量程、分度值以及指針的位置讀出電流表的示數，然后根據P=UI求出燈泡的額定功率；
（5）根據燈泡的額定電壓確定電源電壓和電壓表的量程即可知道需要改動的地方．

解答 解：（1）滑動變阻器串聯接入電路，并且要按“一上一下”的方式接入電路，
又因為動變阻器滑片P向B端滑動時，電壓表的示數增大，電路中的電流增大，說明此時電路電阻減小，
所以應將將滑動變阻器的B接線柱與開關的左接線柱相連；
電流表要串聯在電路中，故將電流表的負接線柱與燈泡的右接線柱相連，如下圖所示：

（2）電壓表使用之前要觀察指針是否指在零刻線處，由圖可以看出，
電壓表的指針沒有指在零刻度線出，故應調節電壓表的調零螺絲，使其指針指到零刻線處．
（3）閉合開關后燈泡不亮，并且通過調節滑動變阻器后，燈泡逐漸變亮，
說明開始燈泡的實際功率太小，即剛閉合開關時，電路中的電阻太大，電流太小，燈泡的實際功率太小．
（4）根據圖乙可知，電流表的量程為0～0.6A，分度值為0.02A，示數為0.3A；
燈泡的額定功率：P=UI=2.5V×0.3A=0.75W；
（5）因為實物電路中只有兩節干電池，電源電壓為3V小于3.8V，
所以要增加電源電壓，同時將電壓表的量程改為0～15V．
故答案為：（1）見上圖；
（2）調節電壓表的調零螺絲，使其指針指到零刻線處；
（3）閉合開關時滑動變阻器連入電路的阻值最大，通過燈絲的電流小，燈泡的實際功率小，不足以發光；
（4）0.75W；
（5）增加一節電池（或增加電源電壓），且將電壓表的量程換成0～15V．（缺一不可）

點評 此題是測量小燈泡的額定功率實驗，考查了實物電路的連接滑動變阻器和電壓表的使用、電流表的讀數、電功率的計算、故障分析等，屬于基本技能的考查，是中考常見題型，難度不大．