Question

12．要测量小灯泡的电功率，提供的器材包括：小灯泡（2.5V，0.5A），电源（电压为3v），电流表，电压表，滑动变阻器，开关，导线若干．
（1）小明连接好电路后，闭合开关时发现灯特别亮，表明他在闭合开关前没有调到最大值处；
（2）要测量小灯泡的额定功率，闭合开关后，正确的操作为：调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数为2.5V，读出此时电流表的示数 最后利用公式求出额定功率．
（3）小红在某次实验时电压表和电流表的示数如图所示，此时小灯泡的实际功率为0.51W．
（4）实验中滑动变阻器的作用是①保护电路；②调节灯泡两端电压．
（5）小明在实验时测得的数据如下表

电压U/V	1.5	2.0	2.5
电流I/A	0.22	0.26	0.30
功率P/W	0.33	0.52
灯泡发光情况	灯丝暗红	微弱发光	正常发光

根据他观察的现象和记录的实验数据分析，你可得出什么结论（请说出两点）：
①小灯泡的额定功率是0.75W；②灯泡的功率越大，小灯泡越亮．

（6）有一位同学在连接好电路后，闭合开关，在移动滑动变阻器滑片P的过程中发现：灯泡变亮时电压表示数变小；灯泡变暗时，电压表示数变大．经检查所用器材完好，出现这种现象的原因可能是电压表与滑动变阻器并联．

Answer 1

分析 （1）闭合开关前，滑动变阻器接入电路的阻值应为滑动变阻器的最大阻值．
（2）要测量小灯泡的额定功率，应调节滑动变阻器接入电阻阻值的大小，使电压表示数为灯泡额定电压，并读出电流表示数，最后根据P=UI求出灯泡的额定功率．
（3）根据电压表和电流表的量程、分度值以及指针的位置读出其示数，然后根据P=UI求出灯泡的实际功率；
（4）滑动变阻器有两个作用：①保护电路，②改变自身阻值，从而改变各用电器的电压分配；
（5）由表中数据和现象可知，电压为额定电压2.5V时的电流根据P=UI计算小灯泡功率的额定功率；由表可知：灯泡的功率越大，小灯泡的功率约大，小灯泡越亮；
（6）在调节滑动变阻器时，灯泡逐渐变亮（电路中电流变大），而电压表的示数变小，说明电压表不是接在小灯泡的两端，而是电压表与滑动变阻器并联了．

解答 解：
（1）闭合开关，灯光特别亮，说明电路电流很大，电路总电阻较小，说明连接电路时，滑动变阻器阻值没有调到最大值处；
（2）要测量小灯泡的额定功率，闭合开关后，应调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数为2.5V，读出此时电流表的示数，最后利用P=UI求出额定功率；
（3）由图可知，电压表的量程是0～3V，分度值是0.1V，电压表的示数为1.5V；电流表的量程是0～0.6A，分度值是0.02A，电流表的示数是0.34A；
灯泡的实际功率：P=UI=1.5V×0.34A=0.51W；
（4）为保护电路，滑动变阻器接入电路时，阻值应调到最大，；改变电路中的电压分配，使小灯泡两端分别低于、达到、高于额定电压．
（5）由表可知，当灯泡电压为额定电压U=2.5V时的电流为0.3A，小灯泡功率为额定功率P=UI=2.5V×0.3A=0.75W；
由表及灯泡的亮度情况可知：灯泡的功率越大，小灯泡越亮；
（6）在移动滑片时，灯泡逐渐变亮（灯两端的电压增大），而电压表的示数变小，说明电压表不是接在小灯泡的两端，而是电压表与滑动变阻器并联了．
故答案为：
（1）调到最大值处；（2）调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数为2.5V，读出此时电流表的示数；（3）0.51；（4）①保护电路；②调节灯泡两端电压；（5）①0.75；②灯泡的功率越大，小灯泡越亮；（6）电压表与滑动变阻器并联．

点评 本题考查了实验操作及注意事项、电压表和电流表的读数、实际功率的计算以及故障分析，考查知识点全面，是伏安法测功率常考内容，应重点掌握．