Question

在“测量小灯泡的电功率”的实验中，灯泡的额定电压为2.5V，灯丝的电阻约为8Ω．

（1）请在虚线框内画出该实验的电路图；
（2）请用笔画线代替导线，把图1中的电路元件连接成实验电路；（连线不得交叉）
（3）在连接电路时，开关应处于______状态；
（4）实验过程中，调节滑动变阻器，当电压表的示数为______V时，灯泡正常发光．若此时电流表的示数如图2所示，则通过灯泡的电流为______A，小灯泡的额定功率是______W；
（5）实验时，若发现灯泡不亮，电流表无示数，但电压表有示数，产生该故障的原因可能是______．（写出一条即可）
（6）某同学研究小灯泡在不同电压下的实际功率时，他设计的记录实验数据表格如下，请你指出表格中的错误是：______．

项目 次数	电压U（V）	电流I（A）	电功率P（W）	灯泡的平均功率P（W）
1
2
3

Answer 1

【答案】分析：（1）伏安法测灯泡的电功率，电流表应与灯泡串联测灯泡电流，电压表与灯泡并联测灯泡电压，滑动变阻器与灯泡串联改变灯泡两端电压、保护电路，开关串联在电路中控制电路的通断，据此作出电路图；
（2）根据灯泡的额定电压确定电压表量程，根据灯泡正常发光时的电流确定电流表量程，根据电路图连接实物图，注意滑动变阻器的接法，注意电表正负接线柱不要接反；
（3）为保护电路，连接电路时，开关应断开；
（4）当电压表示数等于灯泡额定电压时灯泡正常发光；根据电流表量程由图2确定电流表的最小分度值，读出电流表的示数；然后由P=UI求出小灯泡的额定功率；
（5）灯泡不亮，可能是灯泡断路，或灯泡短路，或灯泡之外电路存在断路；电流表无示数，说明电路存在断路；
电压表有示数，说明电压表与电源两端相连，电压表并联电路之外电路不存在断路；综合分析可知，电路故障是灯泡断路；
（6）灯泡在不同电压下的功率不同，求不同电压下的功率的平均值没有意义，据此分析表格设计错误之处．
解答：解：（1）伏安法测灯泡的电功率电路图如图1所示；
故答案为：电路图如图1所示．
（2）灯泡额定电压是2.5V，电压表选3V量程，灯泡正常发光时电流约为：
I==≈0.3A，则电流表选0.6A量程，根据电路图连接实物图，实物电路图如图2所示；
故答案为：实物电路图如图2所示．
（3）在连接电路时，开关应处于断开状态；
故答案为：断开．
（4）当电压表的示数为灯泡额定电压2.5V时，灯泡正常发光；
由实物电路图知，电流表的量程是0.6A，最小分度值是0.02A，电流表示数是0.28A，灯泡的额定功率P=UI=2.5V×0.28A=0.7W；
故答案为：2.5；0.28；0.7．
（5）灯泡不亮，电流表无示数，电压表有示数，产生该故障的原因可能是：灯泡断路；
故答案为：灯泡断路．
（6）灯泡在不同电压下的功率不同，求不同电压下的功率的平均值没有意义，因此不需要求灯泡的平均功率；
故答案为：不需要求灯泡的平均功率．
点评：1、本题考查了作电路图、连接实物电路图、实验注意事项、电路故障分析、电流表读数、求灯泡功率、分析数据表记录表格等问题，涉及的问题较多；
2、连接实物图时应注意：①电压表、电流表的正负极不要接反．②注意电压表、电流表的量程不要接错．
③滑动变阻器的分压与限流接法，滑片移动时阻值的变化应符合题意要求．④作图要美观，连线不要交叉．
3、设计实验电路时，要知道实验原理，根据实验原理设计实验电路图．