Question

用图中器材测定小灯泡的额定功率．已知小灯泡的额定电压为2.5V，小灯泡灯丝的电阻约10Ω左右，要求：
（1）画出实验电路图．
（2）请你用笔画线代替导线，在图甲中把电路连接完整．
（3）闭合开关，将变阻器的滑片移到某位置时，电压表示数为2.5V，电流表示数如图乙所示，则此时小灯泡中的电流是______A，；小灯泡的额定功率是______W．
（4）你连接的电路闭合开关前滑动变阻器的滑片应位于变阻器的______端（填左或右）．
（5）连接电路时，电压表选用______量程．电流表应选______量程．
（6）实验中某小组多测了几组小灯泡两端电压的数据，如下表所示．将表格填完整

小灯泡规格	电压表示数（V）	电流表示数（A）	灯泡亮度
额定电压 U额=2.5V	2.021世纪教育网	0.16	暗淡
	2.5	0.20
	2.8	0.22

（7）若实验中所用器材良好，但某同学在实验中发现电流表的指针几乎不动，而电压表的示数较大，则电路中发生故障的原因是______．

Answer 1

解：（1）“伏安法”测定小灯泡的功率，需要测出灯泡两端的电压和灯泡中的电流，并且需要用滑动变阻器调节灯泡两端的电压故设计的电路图如下

（2）灯泡额定电压为2.5V，所以电压表选0～3V量程，且与灯泡并联，电流从正接线柱流入负接线柱流出；滑动变阻器任意下方接线柱与灯泡连接，如下图所示：

（3）电流表量程为0～0.6A，分度值为0.02A，所以灯泡的额定电流I=0.2A，
灯泡的额定功率P=UI=2.5V×0.2A=0.5W．
（4）闭合开关前，保护电路的滑动变阻器的滑片位于最大阻值的左端．
（5）灯泡额定电压为2.5V，所以电压表选0～3V量程；
灯泡的最大额定电流约为I===0.25A，因此电流表的量程选择0～0.6A．
（6）由表格中数据可知，电流随电压的增大而增大，根据P=UI可知灯泡的实际功率变大，灯泡变亮，所以表格如下：

小灯泡规格	电压表示数（V）	电流表示数（A）	灯泡亮度
额定电压 U额=2.5V	2.0	0.16	暗淡
	2.5	0.20	正常发光
	2.8	0.22	较亮

（7）电路中的器材均良好，不存在断路的可能，电流表示数很小，说明电路中的电阻很大，电路中电阻很大的仪器只有电压表，故应为电压表串接进了电路．
故答案为：（1）电路图如上图所示；（2）实物图如上图所示；（3）0.2；0.5；（4）左；（5）0～3V；0～0.6A；（6）如上表所示；（7）电压表串接进了电路．
分析：（1）根据实验目的及原理画实验电路图：测灯泡的额定功率，需要测量灯泡两端的电压U、流过灯泡的电流I，因此应将电源、开关、滑动变阻器、电流表、灯泡串联，电压表与灯泡并联．
（2）根据电路图连接实物图，根据灯泡的额定电压选择电压表的量程，注意电表的正负接线柱不要接错，滑动变阻器按一上一下的原则串联在电路中．
（3）根据电流表的量程和分度值，读出电流表的示数，然后由P=UI求出灯泡的额定功率．
（4）为防止电路中的电流过大烧坏用电器，保护电路的滑动变阻器处于最大阻值处．
（5）根据灯泡的额定电压确定电压表的量程，然后根据欧姆定律I=求出灯泡的额定电流，并确定电流表的量程．
（6）灯泡的亮暗取决于实际功率的大小，根据P=UI确定电功率的变化．
（7）器材良好则排除断路可能，而让电流表示数很小，说明电阻很大，电压表示数较大，说明电压表接在电源两端，故可判出结果．
点评：本题考查了实物图的连接，电流表、电压表量程的选择和连接，滑动变阻器的连接，电流表读数，功率计算，故障问题分析等；这些都是很基础、很重点的内容，在试题中出现的频率高，综合性较强．