题目内容

在“测定小灯泡的额定功率”试验中，小雨同学用一个电压表、一个电流表、一个开关，电压为3V的电源，额定电压为2.5V的小灯泡和一个标有“20Ω、1.5A”的滑动变阻器．
（1）如果小灯泡的额定功率小于1W，电流表的量程应选
 
A为宜．
（2）请用笔画线代替导线，将图甲的实物电路连接完整（连线不得交叉）．要求当滑动变阻器的滑片向右移动时，电流表示数增大．
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（3）改变滑动变阻器的阻值，多次测量通过小灯泡的电流和他两端的电压，根据记录的数据，小雨画出了小灯泡电流随其两端电压变化的关系图象（如图乙），根据图象提供的信息，计算出小灯泡的额定功率为
 
W，小灯泡灯丝电阻随电压的增大而
 
（填“增大”、“减小”或“不变”）．
（4）另一组的同学按同一电路连接好最后一根导线，灯泡立即发出明亮耀眼的光，并很快熄灭，检查后发现连线正确，请你找出实验中操作不当之处
 
（写出一种即可）．
分析：（1）根据小灯泡的额定功率和额定电压可以求得小灯泡的额定电流，根据小灯泡额定电流的大小可以确定电流表量程的选择；
（2）连接实物图，滑动变阻器要串联在电路中，接线柱选择要“一上、一下”；电流表串联在电路里，注意量程和“+”“-”接线柱接；
（3）额定功率为额定电压下的功率，找到图象中额定电压对应的电流值就是额定电流，额定电压和额定电流的乘积为额定功率，电压和电流的比值为小灯泡的电阻值；
（4）连接好最后一根导线，灯泡立即发光，说明连接电路过程中开关没有断开；灯泡发出明亮耀眼的光，说明电路中电流很大，电路的总电阻很小．
解答：解：（1）小灯泡的额定功率小于1W，小灯泡额定电压为2.5V，因此小灯泡的额定电流大约为I=
P
U
=
1W
2.5V
=0.4A，电流表选择0～0.6A量程就行．
（2）由图可见，滑动变阻器和电流表处于断路状态，
①要求当滑动变阻器的滑片向右移动时电流表示数增大，也就是说滑动变阻器的滑片向右移动时连入电路的电阻减小，下面必须选择B接线柱，把开关的右接线柱和滑动变阻器的“B”接线柱连接起来．
②根据电流表选择0～0.6A量程，所以应当把电流表的“0.6”接线柱和小灯泡的左接线柱连接起来．
（3）小灯泡的额定电压为2.5V，图象中对应的电流值为0.25A，因此小灯泡的额定功率为P=UI=2.5V×0.25A=0.625W；图象中电压和电流的比值就是小灯泡的电阻，简单计算可知
灯泡的电阻随电压的增大而增大．
（4）任何电学实验，在连接实物电路时从保护电路的角度出发的，开关必须断开，滑动变阻器的滑片滑到最大阻值处．
故答案为：（1）0～0.6A；
（2）见下图；
（3）0.625、增大；
（4）连接电路时开关未断开且滑动变阻器的阻值调至最小（或连接电路时开关未断开且滑动变阻器的接线接在了金属杆两端）．
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点评：测小灯泡电功率的实验注意以下几点：（1）电路图和实物电路的连接，重点是电表和滑动变阻器的连接；
（2）额定功率的计算，找到额定电压下对应的电流就是额定电流，额定电压和额定电流的乘积就是额定功率；
（3）实验中尽管进行了三次测量，但不需要求平均值，多次测量是为了研究规律不是减小误差．
练习册系列答案
相关题目
在测定小灯泡的电阻和额定功率的实验中，有器材：电阻约为10Ω、额定电压为2.5V的小灯泡一只，量程为3V的电压表一个，开关一个，滑动变阻器一个，电源电压3V，导线若干．另可供选择的电流表有：
A．量程为100mA的电流表；
B．量程为0.6A的电流表；
C．量程为3A的电流表．
（1）在测定小灯泡的额定功率实验前应先记录小灯泡的
额定电压
额定电压
（选填“额定电压”、“电阻”或“额定功率”）．
（2）为保证测量比较准确，电流表应选
B
B
．（A/B/C）
（3）实验的电路图如图所示，图中甲是
电流表
电流表
；连接电路时，开关应
断开
断开
．
（4）根据电路图连接好实物后，闭合开关，发现灯泡不亮，电流表无示数，而电压表示数接近3V，取下灯泡，两表的示数仍不变，出现故障的原因可能是
灯丝断了
灯丝断了
．
（5）改正电路后，他将测得的数据及计算结果填在下面的表格中，请完成表格数据：
       实验次数
物理量		 1 2 3 4
电压U/V 2.5 2.0 1.5 1.0
电流I/A 0.30 0.26 0.22 0.20
电阻R/Ω 7.7 6.8
分析表中的数据发现灯丝的电阻是变化的，这说明
灯丝电阻受温度影响
灯丝电阻受温度影响
．这种现象在生活中也有体现，例如家里的白炽灯在刚开灯的瞬间，灯丝
容易
容易
烧断（选填“容易”或“不容易”）．
（6）根据实验数据，我们可以得出小灯泡正常发光时的电阻为
8.3
8.3
Ω，我们还可以算出小灯泡的额定功率为
0.75
0.75
W．
在“测定小灯泡的额定功率”的实验中，需要用
电压表
电压表
测出小灯泡的
电压
电压
，用
电流表
电流表
测出通过它的
电流
电流
，根据公式
P=UI
P=UI
就可以算出小灯泡的功率．
在“测定小灯泡的额定功率”的实验中，小明同学设计的电路如图所示，他选用的小灯泡的额定电压为3.8V，电阻约为10Ω左右，电源为6V且不变．

（1）请用笔画线代替导线，将图1中的实物电路连接完整（连线不得交叉，正确选用电表的量程）；
（2）正确连好电路后，闭合开关前应把滑动变阻器滑片的位置调到
A
A
（填写“A”或“B”）
（3）连好电路后，闭合开关S，小明发现灯泡不发光，电流表的示数为零，电压表的示数为6V，产生故障的原因可能是哪几种情况
BC
BC
．（填写序号）
A．小灯泡短路　B．小灯泡的灯丝断了  C．小灯泡的灯座接触不良  D．电压表的正、负接线柱接反  E．滑片放在最小值处．
（4）排除故障后，调节滑动变阻器使小灯泡的额定电压下正常发光时，电流表的示数位置如图2所示，则灯泡的额定功率为
1.064
1.064
W．
（5）小华在用小明的器材进行实验时，遇到下面的问题，请你为她解决问题：
问题一：电压表的15V的量程坏了，不增加其它器材，如何去测量小灯泡的额定功率？在虚线方框中画出电路图，并在方框的右边写出步骤及表达式．
步骤：
①按实验电路图连接实验电路；②闭合开关，调节滑动变阻器滑片使电压表示数为2.2V，读出电流表示数I；③整理实验器材，灯泡功率P=UI=3.8I．
①按实验电路图连接实验电路；②闭合开关，调节滑动变阻器滑片使电压表示数为2.2V，读出电流表示数I；③整理实验器材，灯泡功率P=UI=3.8I．

表达式：P额=
3.8I
3.8I
．（用步骤里的物理量表达）
问题二：电流表坏了，给你一个已知电阻R0，如何去测量小灯泡的额定功率？在虚线方框中画出电路图，并在方框的右边写出步骤及表达式．
步骤：
①按实验电路图连接实验电路，电压表与灯泡并联；②闭合开关，调节滑动变阻器滑片，使电压表示数等于灯泡额定电压3.8V；然后保持滑片位置不变，把电压表与定值电阻并联，测出定值电阻两端电压U；③整理实验器材，通过定值电阻的电流I=
U
R0
，灯泡功率P=ULI=
3.8U
R0
．
①按实验电路图连接实验电路，电压表与灯泡并联；②闭合开关，调节滑动变阻器滑片，使电压表示数等于灯泡额定电压3.8V；然后保持滑片位置不变，把电压表与定值电阻并联，测出定值电阻两端电压U；③整理实验器材，通过定值电阻的电流I=
U
R0
，灯泡功率P=ULI=
3.8U
R0
．

表达式：P额=
3.8U
R0
3.8U
R0
．（用步骤里的物理量表达）
（6）在实验相互诊断出现的问题，对学习很有帮助．请你也参与进来，对下面的问题进行诊断．（指出错误，或说明错误的原因）
病症一：测小灯泡电功率实验数据的表格设计有不妥之处．
病症二：连接完电路后，闭合开关，电压表和电流表的示数出现如图所示的非正常情况．
次数 U/V I/A P/W
1 2.00 0.16 0.32
2 2.50 0.25 0.63
3 3.00 0.27 0.81
小灯泡电功率的平均值P平均=0.59
W
病症一诊断 病症二诊断

求不同电压下功率的平均值没有实际意义
求不同电压下功率的平均值没有实际意义
电压表正负接线柱接反了，所选电流表量程太小
电压表正负接线柱接反了，所选电流表量程太小
在“测定小灯泡的额定功率”实验中，张超同学用一个电压表、一个电流表、一个开关、电压为6V的电源、额定电压为2.5V的小灯泡和一个标有“50Ω1.5A”的滑动变阻器，设计了如甲图所示的电路．

（1）如果小灯泡的额定功率小于1W，电流表的量程选
0～0.6
0～0.6
A为宜；
（2）请用铅笔画线代替导线，按图甲中所示的电路图，将图乙的实物元件连接成实验电路（连线不得交叉）；
（3）在实验中，若电压表的示数为2V，则灯泡的实际功率
＜
＜
额定功率（选填“＞”、“＜”或“=”）；
（4）当滑动变阻器的滑片向左移动时，要使电流表的示数增大，则滑动变阻器接入电路的接线柱应是D和
A
A
．当电压表的示数为
2.5
2.5
V时小灯泡正常发光，此时电流表的示数为如丙图所示，则此时通过灯泡的电流是
0.3
0.3
A，此灯泡的额定功率为
0.75
0.75
W，此时灯泡的电阻是
8.3
8.3
Ω（计算结果保留1位小数）．
（5）另一组的同学按同一电路连接好最后一根导线，灯泡立即发出明亮耀眼的光并很快熄灭．检查后发现电路连接正确，请你找出实验中两个操作不当之处；
①
连接电路时开关没有断开
连接电路时开关没有断开
；
②
滑动变阻器的滑片没有滑到最大阻值位置
滑动变阻器的滑片没有滑到最大阻值位置
．
要测量小灯泡的额定功率，现有如下器材：小灯泡（额定电压2.5V，允许通过的最大电流为0.4A），电流表（量程为0～0.6A和0～3A），电压表（量程为0～3V和0～15V），蓄电池两个（每个2V，两个串联），滑动变阻器（0～10Ω，1.5A），导线数条，开关1个．
（1）电流表的量程应选
0～0.6
0～0.6
A，电压表的量程应选
0～3
0～3
V；
（2）利用现有器材，设计实验电路图，根据电路图，用笔画线代替导线，将图3中的实验器材连接成实物图（导线不要交叉）．

（3）根据你所连接的电路图，开关在闭合前，滑动变阻器的滑片P应置于
B
B
端．
（4）在测定小灯泡的额定功率时，调节滑动变阻器时应使电压表指针指到
2.5
2.5
V，若此时电流表的示数如图4所示，那么小灯泡的额定功率是
0.75
0.75
W．

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