Question

18．在“测定小灯泡的功率”的实验中，已知电源电压为4V，小灯泡的额定电压为2.5V，小灯泡电阻约为9Ω，滑动变阻器上标有“20Ω  1A”字样，如图是某同学连接的实物电路．
（1）请观察某同学实物电路中如图的电流表、电压表和滑动变阻器的连接是否有错误及不恰当之处，如有，请在下列横线上列出：
①电压表正负接线柱的连接；
②电压表量程的选择；
③电流表量程的选择；
（2）某同学及时纠正了电路连接的错误及不恰当处后，闭合开关，移动滑动变阻器滑片，发现小灯泡终不亮，电压表示数为4V，电流表示数为0，故障的原因可能是小灯泡处断路．
（3）某同学排出故障后，再闭合开关，将滑动变阻器滑片移到某点时，电压表的示数为2.2V，为测定小灯泡的额定功率应将滑片向左（“左”或“右”）端移动；
（4）当电压表的示数等于额定电压时，电流表的示数如图2所示，则小灯泡的额定功率是0.7W．

Answer 1

分析 （1）实物电路的连接注意以下几个地方：电池类电源的连接，电压表和电流表量程的选择和“+”、“-”接线柱的顺序，滑动变阻器的连接；
（2）电流表示数为零说明电路断路，电压表有示数说明电压表和电源连接的部分电路正常；
（3）测量小灯泡的额定功率时，必须使小灯泡两端的电压为额定电压；
（4）看清实物图中电流表选择的量程和分度值，根据指针的位置读出电流表的示数．

解答 解：（1）很明显电源和滑动变阻器的连接没有错误，问题出在电表上．
①小灯泡的额定电压为2.5V，因此电压表的量程选择0～3V即可；
②电压表的“+”“-”接线柱接错了，应该电流从“+”流进从“-”接线柱流出；
③根据题中提供的数据，小灯泡的额定电流大约是I=$\frac{U}{R}$=$\frac{2.5V}{9Ω}$=0.278A，因此电流表选择0～0.6A就行．
（2）小灯泡不亮电流表示数为零说明电路中有断路，再根据电压表的示数判断出电路故障．电压表示数为4V等于电源电压，说明电压表的两个接线柱和电源连接的部分没有断路，从实物图上不难看出，故障是小灯泡断路了．
（3）将滑动变阻器的滑片移到某点时，电压表的示数为2.2V．要测灯泡的额定功率，电压表的示数必须等于额定电压2.5V，电路中电流必须增大，电阻减小，滑片向左端移动．
（4）电压表示数等于额定电压2.5V时，电流表的示数为0.2A+0.02A×4=0.28A，小灯泡的额定功率是P=UI=2.5V×0.28A=0.7W．
故答案为：（1）①电压表正负接线柱的连接；②电压表量程的选择；③电流表量程的选择；（2）小灯泡处断路；（3）左；（4）0.7．

点评 本题主要考查测小灯泡电功率的实验注意事项：
（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．