Question

4．某市中考实验操作考试时，实验员为同学们“探究小灯泡的额定电功率”准备了以下器材：额定电压为2.5V的小灯泡（正常发光时电阻约为10Ω）、规格为“10Ω 1A”的滑动变阻器、新干电池4节、开关、电流表、电压表、导线若干．
【设计实验与制定计划】
（1）请你用笔画代替导线，将图甲所示的电路连接完整；
（2）在闭合开关前，应将滑片P移到最右（选填“左”或“右”）端；
（3）在右边虚线方框内画出对应的电路图；
（4）经检查，电路连接无误，各元件完好．闭合开关后，无论怎样移动滑片P，电压表的示数都调不到2.5V，存在这种问题的原因是电源电压过大，让小灯泡正常发光最简便的方法是：减少一节干电池；
（5）解决上述问题后，移动滑片P使电压表的示数为2.5V时，小灯泡正常发光，此时电流表示数图如乙所示，则小灯泡的额定功率是0.5 W．

Answer 1

分析 （1）本实验中，电压表测灯泡两端电压，电流表测灯泡的电流，根据灯泡规格确定电表的量程，由此连接实物；
（2）在闭合开关前，应将滑片P移到最大值处；
（3）根据实物图画出电路图；
（4）由灯泡和滑动变阻器的最大值以及电源电压，根据串联电路特点分析解答；
（5）读出灯泡正常发光的电流，由P=UI计算小灯泡的额定功率．

解答 解：
（1）测小灯泡的额定电功率的实验中，电压表应与灯泡并联测其两端电压，电流表与灯泡串联测其电流，小灯泡的定电压为2.5V，所以电压表使用0～3V量程；
由欧姆定律可知，灯泡正常发光时的电流约为：I=$\frac{U}{R}$=$\frac{2.5V}{10Ω}$=0.25A，所以电流表使用0～0.6A量程．
连接的实物如下图：

（2）为了保护电路，在闭合开关前，应将滑片P移到最大阻值处，由图可知滑片应滑到最右端；
（3）根据实物图，画出电路图如下图：

（4）4节新干电池串联组成电源，电源电压为6V，滑动变阻器的最大阻值为10Ω，正常发光时电阻约为10Ω，根据串联电路的分压原理可知，当滑动变阻器连入阻值最大时，此时灯泡两端电压最小为3V，所以无论怎样移动滑片P，电压表的示数都调不到2.5V．让小灯泡正常发光最简便的方法是减少一节干电池（减小电源电压）；
（5）由图乙知，电流表量程0～0.6A，分度值0.02A，灯泡正常发光时的电流为0.2A，
所以灯泡的额定功率：P=UI=2.5V×0.2A=0.5W．
故答案为：
（1）见上图；（2）右；（3）见上图；（4）电源电压过大；减少一节干电池；（5）0.5．

点评 本题是测灯泡功率的实验，考查了实物电路的连接、画电路图、电表读数以及功率的计算等，此类型问题是常考的，要掌握好．