Question

3．在如圖所示的“測定小燈泡的功率”實驗中，已知電源電壓為3V，小燈泡的額定電壓為2.5V，小燈泡的電阻約為9Ω，滑動變阻器上標有“20Ω 1A”字樣．圖甲是小明同學連接的實物電路圖．
（1）請觀察實物電路中的電流表、電壓表和滑動變阻器的連接是否有錯誤及不恰當之處，如有請在下列橫線上具體寫出：
a電壓表量程的選大了；b電流表正負接線柱的接反了；c滑動變阻器的滑片P沒滑到阻值最大處．
（2）小明同學及時糾正了電路連接的錯誤及不恰當之處后（電路元件連接正確處不動），閉合開關，移動滑動變阻器滑片，發現小燈泡始終不亮，電壓表示數為3V，電流表示數為0，故障的原因可能是小燈泡斷路了．
（3）小明同學排除故障后，再次閉合開關，將滑動變阻器的滑片移到某點時，電壓表的示數為2.2V，為測定小燈泡的額定功率應將滑片向左移動（選填“左”或“右”）．
（4）當電壓表的示數等于額定電壓時，電流表的示數如圖乙所示，則小燈泡的額定功率是0.7W．

Answer 1

分析 （1）實物電路的連接注意以下幾個地方：電池類電源的連接，電壓表和電流表量程的選擇和“+”、“-”接線柱的順序，滑動變阻器的連接；
（2）電流表示數為零說明電路斷路，電壓表有示數說明電壓表和電源連接的部分電路正常；
（3）測量小燈泡的額定功率時，必須使小燈泡兩端的電壓為額定電壓；
（4）看清實物圖中電流表選擇的量程和分度值，根據指針的位置讀出電流表的示數．

解答 解：（1）根據題意和連接圖判斷：
a、小燈泡的額定電壓為2.5V，因此電壓表的量程選擇0～3V即可；
b、電流表的“+”“-”接線柱接錯了，應該電流從“+”流進從“-”接線柱流出；
c、從滑動變阻器的連接看，滑動變阻器的滑片P應滑到阻值最大處；
（2）小燈泡不亮電流表示數為零說明電路中有斷路，再根據電壓表的示數判斷出電路故障．電壓表示數為3V等于電源電壓，說明電壓表的兩個接線柱和電源連接的部分沒有斷路，從實物圖上不難看出，故障是小燈泡斷路了．
（3）將滑動變阻器的滑片移到某點時，電壓表的示數為2.2V．要測燈泡的額定功率，電壓表的示數必須等于額定電壓2.5V，電路中電流必須增大，電阻減小，滑片向左端移動．
（4）電壓表示數等于額定電壓2.5V時，電流表的示數為0.2A+0.02A×4=0.28A，小燈泡的額定功率是P=UI=2.5V×0.28A=0.7W．
故答案為：（1）a、電壓表量程的選大了；b、電流表正負接線柱的接反了；c、滑動變阻器的滑片P沒滑到阻值最大處；（2）小燈泡斷路了；（3）左；（4）0.7．

點評 測小燈泡電功率的實驗注意以下幾點：（1）電路圖和實物電路的連接，重點是電表和滑動變阻器的連接；（2）額定功率的計算，找到額定電壓下對應的電流就是額定電流，額定電壓和額定電流的乘積就是額定功率；（3）實驗中盡管進行了三次測量，但不需要求平均值，多次測量是為了研究規律不是減小誤差．