Question

18．某同学在做“用电流表和电压表测定小灯泡功率”的实验中，所用小灯泡的额定电压为2.5V，额定功率小于1W．
①则电源至少应选用2节干电池串联，电压表的量程应选甩0〜3V，电流表的量程应选用0-0.6A．
②如图是测量小灯泡的功率的原理图，若连接电路时灯泡接触不良，而其他部分完好．则除了灯泡不亮之外，．还会出现的现象是：
I．电流表几乎无示数；Ⅱ．电压表示数接近3V 
③排除故障后，该同学设计、并根据实验现象和数据填写的一份实验记录表格：

次数	灯泡两端电压/V	通过灯丝的电流/A	灯泡亮度．	灯泡的 电功率/W	灯泡的 平均电功率/W
1	2.20	0.28	比正常发光时暗	0.62	0.76
2	2.50	0.30	正常发光
3	2.80	0.32	比正常发光时亮	0.90

根据表格内容，试回答下列向题
I．小灯泡的额定功率是0.75v．
Ⅱ．小灯泡正常发光时灯丝电阻的阻值是8.3Ω；（保留一位小数）．
Ⅲ、在“实验记录”中，如果该同学对实验现象的观察和数据的纪录部正确，请你指出他所设计的实验记录表格中的一处错误：设置了取灯泡的平均电功率一栏．
IV．滑动变阻器在实验中所起的作用：除了可以改变电路中的电流和灯泡两端的电压之外，还可以起到保护电路的作用．

Answer 1

分析 ①一节干电池电压为1.5V，电源电压应大于额定电压2.5V，根据串联串联电池电压的特点求出至少的节数；求出灯正常时的电流范围，确定电流表量程；
②连接电路时灯泡接触不良，将导致电压表串联在电路中，据此作答；
③Ⅰ．灯在额定电压下的功率为额定功率，根据P=UI求灯的额定功率；
Ⅱ．灯在不同电压下的电阻不同，根据正常发光的时电压与电流求灯泡正常发光时灯丝电阻的阻值；
Ⅲ．不同电压下灯的功率是不同的；
Ⅳ..变阻器有保护电路的作用．

解答 解：①电源电压应大于额定电压2.5V，所以电源电压至少为3V，因串联电池的总电压等于每节电池电压之和，所需要的电池节数=$\frac{3V}{1.5V}$=2（节）；
因小灯泡的额定电压为2.5V，额定功率小于1W，所以灯正常工作时的电流小于I′=$\frac{P′}{U′}=\frac{1W}{2.5V}$=0.4A，所以电流表选用0-0.6A；
②连接电路时灯泡接触不良，将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，电路中几乎没有电流，电流表示数几乎为0；根据分压原理，电压表分得绝大部分电压，示数接近3V；
③Ⅰ．灯在额定电压下的功率为额定功率，由表中数据，灯的额定功率P=UI=2.5V×0.3A=0.75W；
Ⅱ．灯在正常发光时电阻大小R=$\frac{U}{I}$=$\frac{2.5V}{0.3A}$=8.3Ω；
Ⅲ．由表中数据可知，灯的电功率随电压的增大而增大，不同电压下灯的功率是不同的，因此，将不同电压下的电功率取平均值是没有意义的．实验记录表格中的一处错误是：设置了取灯泡的平均电功率一栏；
Ⅳ．滑动变阻器在实验中所起的作用：除了可以改变电路中的电流和灯泡两端的电压之外，还可以起到保护电路的作用．
故答案为：①2；0-0.6；
②电流表几乎无示数；电压表示数接近3V；
③Ⅰ.0.75；Ⅱ.8.3Ω；Ⅲ．设置了取灯泡的平均电功率一栏；Ⅳ．保护电路．

点评 本题用电流表和电压表测定小灯泡功率”，考查对器材的要求、故障的判断、电阻及电功率的计算及对数据的处理方法，是中考的常见题型．