Question

8．实验：测量小灯泡的电功率

【实验器材】额定电压为2.5V的小灯泡（正常发光时电阻约为6Ω）、滑动变阻器（“10Ω 2A”）、新干电池两节、开关、导线若干等．
【实验原理】P=UI
【实验步骤】
（1）连接电路时，开关要断开；如图甲所示的实物图连接中，连接不妥之处为电流表选择了大量程，会造成读数误差较大；
（2）闭合开关后，若出现下表所述的现象，请在表中空格处填写可能的原因：

现象	电灯的亮暗	电流表	电压表	可能的原因
1	亮	有示数	无示数
2	不亮	无示数	有示数

（3）排除故障后，当移动滑片P到某位置时，电压表示数如图乙所示；若要测量小灯泡的额定功率，此时应在此位置基础上将滑片P向左（选填“左”或“右”）移动，使电压表的示数为2.5V．此时电流表的示数如图丙所示，则小灯泡的额定功率是1W．

Answer 1

分析 小灯泡的电功率测量原理：P=UI；
（1）为保护电路，连接电路时，开关应断开；
从电流表、电压表、滑动变阻器的连接方法进行分析；
（2）电流表有示数，应排除断路和短路，电压表无示数，则可能电压表出现问题；
电流表无示数，则可能电路发生断路，电压表有示数，则与电压表并联的电路断路；
（3）根据图乙读出电压表的示数，若电源高于额定电压，则需增大变阻器的阻值，使灯泡两端的电压等于额定电压，灯泡正常发光；
根据图丙读出电流表的示数，由P=UI计算出灯泡的额定功率．

解答 解：测量小灯泡的电功率，实验原理是：P=UI；
（1）连接电路时，开关要断开；
由题意知，电源电压为3V，灯泡的电阻大约为6Ω，所以电路中的最大电流I=$\frac{U}{R}$=$\frac{3V}{6Ω}$=0.5A，电流表可选择0～0.6A量程，由图知，电流表量程选择过大，会造成读数误差较大；
（2）现象1中，灯泡亮，电流表有示数，则说明灯泡所串联的电路没有出现断路和短路，而电压表无示数，则可能是电压表发生了断路；
现象2中，电灯不亮，电流表无示数，则电路发生断路，而电压表有示数，则与电压表并联的灯泡断路；
（3）由图乙表针位置可知，电压表选择0～3V量程，示数为2.6V，超过了灯泡的额定电压，要使灯泡正常发光，应增大变阻器的阻值，将滑片向左适当滑动，使电压表的示数等于灯泡的额定电压2.5V；
根据图丙电流表的指针位置，电流表选择0～0.6A的量程，示数为0.4A；
所以该灯泡的额定电功率为：P=UI=2.5V×0.4A=1W．
故答案为：P=UI；
（1）断开；电流表选择了大量程，会造成读数误差较大；
（2）1．电压表断路；2．灯泡断路；
（3）左；2.5；1．

点评 本题是测量灯泡的额定电功率实验，考查了电功率的测量原理、滑动变阻器的使用、电路故障的分析及电路的连接等，考查全面，难度适中．