题目内容

倩倩同学在做“探究小灯泡的亮度与电功率的关系”实验时，观察到小灯泡上标有“2.5V”的字样，灯的额定功率小于1W 滑动变阻器标有“20Ω 1A”字样，而电源上却看不到电压值．

（1）连接电路之前，开关应断开如图所示，但电路连接中有一处存在错误，请将连接错误的导线用“X”标出．用笔画线代替导线正确连入电路．（要求：滑动变阻器右滑时灯泡变亮）
（2）正确连接电路后，按要求操作，闭合开关时电压表和电流表示数如图乙所示．她很快就计算出电源电压为

4.5

V；
（3）向

右

（“左”或“右”）移动滑片，电压表数达

2.5

V时，灯正常发光图丙是灯泡电流与加在灯两端电压的关系图，则小灯泡灯的额定功率为

0.3

W；
（4）继续调节滑动变阻器的滑片，小灯泡发出耀眼的白光后突然熄灭，他会察觉到电压表指针

；（选填字母：A、回到0刻度 B、达到满刻度 C、超过满刻度）
（5）该探究实验中，滑动变阻器除了能保护电路元件外，主要作用有：

改变灯泡两端的电压

；
（6）完成实验后，同组的旦旦同学只改变了电压表的位置也测出了灯泡的额定功率，如图丁所示（电源电阻不变），只需改变滑动变阻器的电阻，使电压表示数为

V，即可测出灯泡的额定功率．在调节滑动变阻器过程中灯泡的功率变化过程是

灯泡的功率变大

．

分析：（1）掌握电路的连接，杜绝短路现象的发生，要使滑动变阻器右滑时灯泡变亮，则滑动变阻器的阻值应变小；
（2）闭合开关时，滑动变阻器接入电路电阻最大，根据电流表、电压表的示数结合滑动变阻器的阻值计算出电源电压；
（3）根据串分压的知识，若要增大电阻两端的电压，应减小滑动变阻器的阻值；
当灯泡两端的电压等于额定电压时，灯泡正常发光；
根据图丙确定灯泡正常发光时的电流值，根据P=UI计算出额定功率；
（4）掌握断路的特点，断路电路中无电流，断开处的电压等于电源电压；
（5）要测不同电压时的实际功率，需通过滑动变阻器改变灯泡两端的电压；
（6）根据串联电路电压的规律，当滑动变阻器两端的电压为U-2.5V时，灯泡正常发光，滑动变阻器的阻值变小，则灯泡两端的电压增大，电流增大，灯泡的功率最大．

解答：解：（1）由图知，电压表和灯泡被短路，应将灯泡与滑动变阻器连接的导线变动一下；
滑动变阻器右滑时灯泡变亮，则滑动变阻器的电阻应变小，所以下面应接右边的接线柱，如图所示：

；
（2）闭合开关时，滑动变阻器的阻值最大，为20Ω；
由图乙知，电流表的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，示数为0.2A；
电压表的量程为0～3V，分度值为0.1V，示数为0.5V；
所以U=U_灯+IR_滑=0.5V+0.2A×20Ω=4.5V；
（3）由（2）知，灯泡两端的电压太小，应减小滑动变阻器的阻值将滑片向右滑动；
当电压表示数为2.5V时灯泡正常发光；
由图象知，当灯泡两端的电压为2.5V时，电流为0.12A，所以：
P=UI=2.5V×0.12A=0.3W；
（4）小灯泡发出耀眼的白光后突然熄灭，说明灯泡由于两端电压过高而烧坏，发生了断路，此时灯泡两端的电压会等于电源电压，电压表超过满刻度；
（5）该探究实验中，滑动变阻器除了能保护电路元件外，主要作用是改变灯泡两端的电压，测量实际功率；
（6）当灯泡正常发光时，滑动变阻器两端的电压为：U_滑=4.5V-2.5V=2V；
滑动变阻器的阻值减小，灯泡的功率变大．
故答案为：（1）如上图；（2）4.5；（3）右；2.5；0.3W；（4）C；（5）改变灯泡两端的电压；（6）灯泡的功率变大．

点评：此题是测量灯泡的额定功率实验，考查了实物电路的连接，电流表、电压表的读数及欧姆定律的应用，在确定灯泡的额定功率时，关键是根据图象确定额定电压和电流，其中还涉及到了串分压的知识及串联电路中电压和电流的关系．