Question

如圖為測定燈泡的額定功率的實驗，此實驗的原理為______．
（1）在方框內畫出本實驗電路圖，要求滑片向右移動時，小燈泡變亮，電源為兩節干電池．

（2）連接電路，當合上開關S以后，發現燈泡兩端的電壓只有2V，為了使燈泡兩端電壓達到額定電壓2.5V，則滑動變阻器滑片P應向______（左/右）端移動，此時電流表的示數如上圖，讀數為______，則燈泡的額定功率為______．
（3）在上述實驗中，如再串聯與原燈泡的額定功率相同的一只燈泡，能否正確測出兩燈的額定功率，______（能/不能）．若閉合電鍵S，發現兩燈都不亮，電壓表有示數，而電流表無示數，這個電路的故障為______，原因是______．

Answer 1

【答案】分析：測小燈泡的功率原理為電功率的公式P=UI．
（1）小燈泡、滑動變阻器、電流表串聯在電路中，電壓表測小燈泡兩端的電壓，注意滑動變阻器的接法，根據以上分析設計電路圖．
（2）根據滑動變阻器接入電路的實際電阻判斷應如何移動滑片；分清電流表的量程，按圖示讀出電流表的示數，
由P=UI求出小燈泡的功率．
（3）根據電源電壓與兩小燈泡的額定電壓值大小判斷實驗能不能進行；根據故障現象：兩燈都不亮，電壓表有示數，而電流表無示數，分析故障原因．
解答：解：測小燈泡的額定功率，可測當出小燈泡兩端的電壓為額定電壓U時流過小燈泡的電流I，然后由P=UI 計算，故實驗原理是P=UI．
（1）小燈泡、滑動變阻器、電流表串聯在電路中，電壓表測小燈泡兩端的電壓，滑動變阻器滑片右移時，接入電路的阻值減小，電路圖如圖所示．
（2）燈泡兩端的電壓只有2V，小于額定電壓，應向右移動滑片，使燈泡電壓達到額定電壓U=2.5V；由圖知電流表量程為0.6A，最小分度值是0.02A，由圖知電流表示數I=0.24A，小燈泡額定功率P=UI=2.5V×0.24A=0.6W．
（3）小燈泡的額定電壓為2.5V，兩燈泡都正常發光時電路總電壓至少為2.5V+2.5V=5.0V，由題意知電路電源電壓為3V，電源電壓太小，所以用此電路不能正確測出兩燈的額定功率．若閉合電鍵S，發現兩燈都不亮，電流表無示數，說明電路斷路；電壓表測與原來的燈泡并聯，電壓表有示數，所以故障出在原來的小燈泡處，原來的小燈泡斷路．
故答案為：P=UI；（1）電路圖如圖所示．（2）右；0.24A；0.6W．（3）不能；原來的小燈泡； 原來的小燈泡出現了斷路．

點評：本題考查了：測定燈泡的額定功率的實驗原理、設計電路原理圖、畫電路圖、電流表的讀數、電功率的計算、電路故障分析，考查的知識點較多，對學生來說電路設計、電路故障分析有一定的難度，是一道難題．