Question

9．小王做“测量小灯泡电功率”的实验所用器材有：标有“2.5V'’字样、正常发光时阻值约为13Ω 的完全相同的小灯泡两个，电压恒为3V 的学生电源，标有“20Ω  1A”的滑动变阻器，电流表，电压表，开关及导线若干．

（l）（l）题图甲是实验电路图，题18 图乙是他的实物连接图，接线过程中有一处连接错误，请在错误的接线上打“×”并用笔画线代替导线进行改正，要求改正后滑动变阻器接入电路的阻值最大．
（2）小土在实验之前检查仪表时发现：电流表有电流通过时能自由偏转；电流表未接入电路时，电流表指针如图丙所示，出现这种现象的原因是电流表指针没有调零．

电压表的示数U/V	电流表的示数I/A	小电灯的功率P/W
1.5	0.16
2.5	0.20
2.8	0.22

（3）按电路图正确连接后，闭合开关，灯不亮，电压表示数接近电源电压，电流表无示数造成这种现象的原因可能是C（填正确选项前的字母）
A．滑动变阻器断路      B．开关接触不良    C．小灯泡与灯座接触不良    D．电流表断路
（4）排除故障后，闭合开关，改变滑动变阻器滑片位置，将电压表和电流表的示数填人右表中．从表中可知小灯泡的额定功率为0.5W．
（5）若将两个小灯泡串联后直接接在3V 电源的两端，两灯消耗的总电功率为0.48W．

Answer 1

分析 （1）滑动变阻器按一上一下的原则串联在电路中；
要求滑动变阻器接入电路的电阻最大，说明此时电阻丝完全接入电路；
（2）电流表使用前应调零；
（3）逐一分析四个选项，符合题目现象的选项即为正确答案；
（4）根据表格中灯泡两端的电压为额定电压时通过小灯泡的电流，根据P_额=U_额I_额求出小灯的额定功率；
（5）根据两个相同的电阻串联时的电压特点得出各灯泡两端的电压值，然后由数据表格找出电路中的电流值，即可根据P=UI求两灯消耗的总功率．

解答 解：（1）由实物图可知：滑动变阻器连入的是上面的两个接线柱，这样滑动变阻器没有起到改变电路中电阻的作用，故需要将其中的一个接线柱，改接到滑动变阻器的下面的一个接线柱上，由于要求滑动变阻器接入电路的阻值最大，而滑片又处于滑动变阻器的右端，所以改接的导线需要连接到变阻器的左端，如图：

（2）电流表未接入电路时，电流表指针偏向零刻度线的左侧，说明使用前电流表指针没有调；
（3）A、B、D三个选项都会造成整个电路断路，两表都无示数，与题意不符，所以ABD选项都错误；
C选项，小灯泡与灯座接触不良，即与电压表并联的小灯泡所在支路断路了，而导致电压表串联在电路中，因电压表内阻很大，根据欧姆定律，电路中电流几乎为0；由分压原理，电压表示数接近电源电压，故选C；
（4）因此灯泡的额定电压为2.5V，则由表格数据可知，电压为2.5V时电路中的电流为0.2A，所以灯泡的额定功率P_额=U_额I_额=2.5V×0.2A=0.5W；
（4）若将两个小灯泡串联后直接接在3V电源的两端，因为两个灯泡规格相同，根据分压原理可知：每个灯泡两端的电压为1.5V，由表格数据可知：灯泡两端电压为1.5V时电路中的电流为0.16A，所以两个灯泡消耗的总功率P_总=U_总I=3V×0.16A=0.48W．
故答案为：（1）如上图所示；
（2）电流表指针没有调零；
（3）C；
（3）0.5；
（4）0.48．

点评 本题测量小灯泡的电功率，考查电路的连接、器材的调试、常见故障的分析、额定功率与实际功率的计算等知识，（4）是本题的易错点．