Question

19．如图甲所示，在测定小灯泡电功率的实验中，选用的电源电压为4.5V，小灯泡的额定电压为2.5V．

（1）连接电路时开关应断开．
（2）闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P，发现小灯泡始终不亮，电压表有示数，电流表无示数，原因可能是A
A．小灯泡断路 B．电压表短接 C．小灯泡短接 D．滑动变阻器断路
（3）排除故障后，闭合开关，移动滑片P至某一位置时，电压表的示数如图乙所示，要测量小灯泡额定功率，滑片P应向B（选填“A”或“B”）端移动；直到电压表示数为2.5V为止．

实验	电压表示数/V	电流表示数/A
1	1.5	0.25
2	2.5	0.30
3	3.0	0.32

（4）改变滑片P的位置，获得多组对应的电压、电流值，由表格可知，灯泡的额定功率是0.75W．
（5）利用这些器材还能进行下列实验，你认为其中无法完成的是C
A．测量小灯泡正常工作时的电阻
B．探究小灯泡的亮度与小灯泡功率的关系
C．探究导体中的电流与电压的关系
D．探究串联电路中电流的特点．

Answer 1

分析 （1）连接电路时，开关应断开；
（2）闭合开关灯泡不亮，可能是灯泡断路或短路或灯泡之外的电路断路；电流表无示数，可能是电路断路；电压表有示数，说明电压表与电源两端是连通的，电压表并联电路之外不存在断路；综合分析知电路故障原因是：小灯泡断路；
（3）根据图乙电压表小量程读数，并与额定电压作比较，根据分压原理确定滑片移动的方向；
（4）灯在额定电压下的功率为额定功率，由表中数据，根据P=UI求灯的额定功率；
（5）根据现有器材，逐一分析每个实验所需要的器材和条件作答．

解答 解：（1）为保护电路，连接电路时，开关应断开；
（2）经上面的分析，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P，发现小灯泡始终不亮，电压表有示数，电流表无示数，原因可能是小灯泡断路；
（3）在图乙中，电压表小量程分度值为0.1V，示数为2.2V，小于灯的额定电压，因灯在额定电压下才能正常工作，所以应增大灯的电压，减小变阻器分得的电压，根据分压原理，应减小变阻器连入电路中的电阻大小，所以滑片向B端移动，直到电压表示数为2.5V；
（4）灯在额定电压下的功率为额定功率，由表中数据知，当灯的电压为2.5V时对应的电流大小为0.3A，则灯的额定功率P=UI=2.5V×0.3A=0.75W；
（5）根据本实验中的器材：
A、利用伏安法可完成测电阻的大小，A选项不符合题意；
B、测出不同电压下灯的实际功率，并比较灯的亮度，从而得出灯亮度与灯的功率的关系，B选项不符合题意；
C、研究电流与电压的关系时，要保持灯的电阻不变，而灯的电阻随电压（温度）的变化而变化，不是一个定值，所以无法完成研究电流与电压的关系实验，C选项符合题意；
D、通过移动变阻器的滑片，可改变电路中的电流大小，通过比较通过灯与变阻器的电流大小关系，即可完成该实验，D选项不符合题意．故选C．
故答案为：（1）断开；
（2）A；
（3）B；2.5；
（4）0.75；
（5）C．

点评 本题测定小灯泡电功率，考查实验注意事项，电路故障分析、操作过程、额定功率的计算、控制变量法并对电学中的几个常见实验作横向比较，综合性较强，有一定难度．