Question

9．某同學做“測量小燈泡電功率”的實驗時，連接了如圖甲所示的電路，實驗前觀察小燈泡的螺旋套上標有“2.5V”字樣，使用的電源電壓約為6V，滑動變阻器的規格是“5Ω 2A”

（1）要完成甲圖的電路連接，電壓表應選擇連接0～3V（填“0～3V”或“0～15V”）的量程．
（2）在閉合開關前，變阻器的滑片應放在左端（填“左”或“右”）．該同學將滑片移至正確位置后，閉合開關，觀察電壓表的示數，此時小燈泡兩端的電壓為2.9V，為了保證小燈泡不被損壞，接下來應該進行的操作是斷開開關．
（3）為了能測出這個小燈泡的額定功率，請你寫出一條改進措施：更換阻值更大的滑動變阻器．
（4）改進閉合開關，移動變阻器的滑片，使電壓表的示數為2.5V時，小燈泡正常發光，此時電流表表盤如乙圖所示，電流表的示數是0.2A，則小燈泡的額定電功率是0.5W．
（5）如圖甲所示，當向左移動變阻器滑片，會看到燈泡變暗（填“暗”或“亮”）一些，這說明燈泡的實際功率與燈泡的電壓有關系．

Answer 1

分析 （1）根據小燈泡的額定電壓確定電壓表的量程選擇；
（2）在閉合開關前，滑動變阻器的滑片應移至最大阻值處，即滑片要離下面一個接線柱的距離最遠，在電路出現意外情況時，首先要斷開開關，然后檢查出現的故障；
（3）要測量燈泡額定功率，兩端電壓必須達到額定電壓．串聯電路用電器兩端電壓與其阻值成正比，要增大滑動變阻器兩端電壓，可以增大滑動變阻器接入電路的電阻．
（4）當小燈泡兩端的電壓等于額定電壓時，會正常發光，確定電流表的量程和分度值進行讀數，并將電流和電壓值代入公式P=UI計算出其額定功率；
（5）判斷滑片向左移動時滑動變阻器電阻值的變化，從而判斷出電壓表及電流表的示數變化，得出實際功率與哪些因素有關．

解答 解：（1）燈泡的螺旋套上標有“2.5V”字樣，說明小燈泡的額定電壓為2.5V，所以電壓表選擇0～3V的量程，如圖所示：
；
（2）由圖知，滑動變阻器下面接的是右邊一個接線柱，所以在閉合開關前，變阻器的滑片應放在最左端；為了保證小燈泡不被損壞，當小燈泡兩端的電壓為2.9V，應立即斷開開關，查找問題所在；
（3）在串聯電路中，用電器兩端電壓與其阻值成正比，要使燈泡兩端電壓達到額定電壓，滑動變阻器要分擔較大的電壓，所以滑片應向右滑動，由上“將滑片移至正確位置”，也就是滑動變阻器全部接入電路了，此時燈泡兩端電壓仍然大于額定電壓，也就是滑動變阻器兩端電壓仍然較小，所以需要更換最大阻值的滑動變阻器重新實驗或者使用電源電壓為3V的電源．
（4）小燈泡正常發光，兩端的電壓應為2.5V；
根據實際情況，電流表的量程應0～0.6A，分度值為0.02A，所以電流表的示數為0.2A；
則P=UI=2.5V×0.2A=0.5W；
（5）由圖知，向左移動變阻器滑片，滑動變阻器的阻值變大，電路中的電流變小，燈泡兩端的電壓變小，燈泡變暗，可得燈泡的實際功率與燈泡的電流、電壓有關．
故答案為：（1）0～3V；（2）左；斷開開關；（3）更換阻值更大的滑動變阻器；（4）0.2；0.5；（5）暗；電壓．

點評 此題是測量小燈泡的額定功率，考查了學生對額定功率的理解，同時考查了電表量程的選擇及讀數，還考查了有關滑動變阻器的使用及電功率的計算．