题目内容

8．盛夏，小田家里的电灯经常忽明忽暗．小田从学校借来额定电压为2.5V的小灯泡等实验器材，想通过实验来研究产生这种现象的原因．
（1）如图甲是小田同学已连接的部分电 路，请你用笔画线代替导线将电路连接完整，使滑片 P 向右移动时滑动变阻器接入电路的电阻变大．

（2）小田连接好电路后，闭合开关，逐渐减小滑动变阻器接入电路的阻值，发现小灯泡始终不亮，电压表有示数，电流表指针几乎不偏转，出现此现象的原因可能是小灯泡断路；
（3）排除故障后，闭合开关，小田将滑动变阻器的滑片向左边滑动，小灯泡慢慢变亮，电压表示数逐渐变大；接着又向右移动滑片，小灯泡又逐渐变暗，电压表示数也逐渐变小．小田分析：“电灯忽明忽暗是电灯两端的电压不稳定造成的”．
（4）小田在将小灯泡两端的电压调至2.5V时． 电流表的示数如图乙所示，由此可以知道小灯泡的额定功率是0.75W．
（5）小田结合学过的电学知识进一步分析：家里的电灯有时虽然暗些，但是电灯的实际功率变小了，消耗的电能也少了．由此他想到此时家里使用电热水壶烧水倒是可以省电了．他的想法对吗？请简要说明理由不对，因为烧开一壶水，水吸收的热量是一定的，即消耗的电能一定，根据W=Pt可知，若实际功率变小，则通电时间变长，并不能省电．

分析 （1）根据灯泡额定电压确定电压表量程，滑动变阻器、开关串联接入电路，电压表与灯泡并联，注意电压表正负接线柱不要接反，按要求连接滑动变阻器．
（2）电路故障分两类：短路和断路．电路短路时，短路部分无电压，电流大；电路断路时，断路部分无电流，电压大；
（3）当滑片左右移动时，改变了连入的电阻，改变了电路中的电流，根据欧姆定律分析灯两端的电压变化．
（4）根据电流表的量程和分度值读出电流表的示数，根据P=UI求出灯泡的额定功率．
（5）实际功率变小，在时间相同时，根据W=Pt，消耗电能少；烧水时，要把水烧开，水吸收的热量是一定的，据此进行分析．

解答 解：（1）使滑片P向右移动时滑动变阻器接入电路的电阻变大，则滑动变阻器左下接线柱与开关右端接线柱相连；把滑动变阻器串联接入电路，根据额定电压为2.5V的小灯泡可确定电压表的量程选“0～3V”，故将
电压表“3”接线柱与灯泡右端接线柱相连，实物电路图如下图所示：

（2）灯泡不亮可能断路，电压表有示数、电流表无示数说明电压表所测部分断路，即小灯泡断路；
（3）闭合开关后，将滑动变阻器的滑片向左滑动，连入的电阻变小，使电路中的电流变大；
由U=IR可知，则加在灯两端的电压变大，即电压表示数逐渐变大，小灯泡亮度逐渐变亮；
再向右移动滑片时，连入的电阻变大，使电路中的电流变小，由U=IR可知，加在灯两端的电压变小，电压表示数逐渐变小，小灯泡又逐渐变暗；显然灯泡两端电压忽大忽小引起了小灯泡的忽明忽暗现象，故电灯忽明忽暗可能是由于灯泡两端的电压不稳定造成的．
（4）电流表的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，由指针位置可知，灯泡的电流为0.3A；
灯泡的额定功率为P=UI=2.5V×0.3A=0.75W．
（5）小田的想法不对．使用电热壶烧开一壶水消耗的电能（或水吸收的热量）是一定的，根据W=Pt可知，当电热水壶的实际功率变小时，需要的加热时间变大，所以并不能省电．
故答案为：（1）见上图；（2）小灯泡断路；（3）电压；（4）0.75W；
（5）不对，因为烧开一壶水，水吸收的热量是一定的，即消耗的电能一定，根据W=Pt可知，若实际功率变小，则通电时间变长，并不能省电．

点评 此题是测量小灯泡的功率实验，考查了电路的连接，滑动变阻器的使用及电压表的使用及读数，同时考查了电功率的计算；特别是最后一问，首先根据灯泡的情况设一个陷阱，很容易出错．主要是认清水烧开所吸收的热量是不变的．

练习册系列答案
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