题目内容

11．测量一只标有“2.5V”的小灯泡的电功率．

（1）它是用电压表测出灯泡两端的电压，用电流表测出通过灯泡的电流，然后再根据公式R=$\frac{U}{I}$求出灯泡的电阻．为了使测出的电阻准确些，我们要采用多次测量求平均值的方法，因此实验中为了方便地改变灯泡两端的电压和通过它的电流，我们还需要串联滑动变阻器．
（2）请在图2框内画出与图1实物相对应的电路图
（3）在实验过程中，连接电路时开关应断开，开关闭合前，滑动变阻器的滑片应置于最大阻值处．
（4）闭合开关后，电流表和电压表的示数都较小，小灯泡不发光，其原因是：滑动变阻器接人电路的阻值太大，电流过小，小灯泡的实际功率较小，没有达到发光功率．经过调整后，小灯泡发光，但如何使小灯泡正常发光呢？你的措施是：移动滑动变阻器的滑片，使电压表的示数等于2.5V．
（5）实验中，电表的示数如图3所示，则小灯泡两端的电压为2.5V，通过小灯泡的电流为0.24A，小灯泡的实际功率为0.0576W．

分析 （1）根据伏安法测电阻得原理分析即可，知道电压表是测量电压的仪表，电流表是测量电流的仪表；滑动变阻器作用是保护电路；改变电阻两端的电压进行多次测量求平均值，减小实验误差；
（2）分析清楚实物电路图的结构，明确各电路元件的连接方式，根据各电路元件的连接方式画出电路图；
（3）知道在实验过程中，连接电路时开关是处于断开状态；开关闭合前，滑动变阻器的滑片应置于电阻值最大的位置；
（4）连接完电路闭合开关，滑动变阻器接入电路的阻值较大，电路电流太小，灯泡的实际功率较小，没有达到灯泡的发光功率，所以灯泡不发光；
灯泡在额定电压下能正常发光，要使灯泡正常发光，可以调节滑动变阻器滑片使灯泡两端电压即电压表示数等于灯泡额定电压，灯泡可正常发光；
（5）根据图3读出电压表和电流表的示数，由P=UI计算出小灯泡的电功率．

解答 解：（1）伏安法测电阻的原理是：欧姆定律，即：R=$\frac{U}{I}$，则需要测量的物理量是导体两端的电压和通过导体的电流．
所以伏安法测电阻时，利用电压表测出灯泡两端的电压，利用电流表测出通过灯泡的电流，然后再根据公式R=$\frac{U}{I}$求出灯泡的电阻；
为了使测出的电阻准确些，我们要采用多次测量求平均值的方法，因此实验中为了方便地改变灯泡两端的电压和通过它的电流，我们还需要串联一个滑动变阻器．
（2）由实物电路图知：电源、滑动变阻器、灯泡、电流表串联接入电路，电压表并联在灯泡两端，滑动变阻器用右半部分电阻丝，据此画出电路图如图所示：
；
（3）在实验过程中，连接电路时开关应处于断开状态；开关闭合前，滑动变阻器的滑片应置于最大阻值处；
（4）闭合开关后，电流表和电压表的示数都较小，小灯泡不发光，其原因是：滑动变阻器接入电路的阻值太大，电流过小，小灯泡的实际功率较小，没有达到发光功率；
灯泡发光较暗，要使小灯泡正常发光，应移动滑动变阻器的滑片，使电压表的示数等于灯泡的额定电压2.5V；
（5）由图3知，灯泡电压表的量程为0～3V，分度值为0.1V，示数为2.4V；电流表的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，示数为0.24A，则其电功率为：
P=UI=2.4V×0.24A=0.0576W．
故答案为：（1）电压表；电流表；R=$\frac{U}{I}$；多次测量求平均值；电压；电流；串联滑动变阻器；（2）见上图；（3）断开； 最大阻值处；（4）滑动变阻器接人电路的阻值太大，电流过小，小灯泡的实际功率较小，没有达到发光功率；移动滑动变阻器的滑片，使电压表的示数等于2.5V；（5）2.5V；0.24A；0.0576W．

点评 本题考查了画实验电路图、分析灯泡发光较暗的原因、怎样使灯泡正常发光、求灯泡的额定功率等问题，灯泡只有在额定电压下才能正常发光，如果灯泡的实际功率较小，不足以让灯泡发光，只有灯泡功率达到一定值时灯泡才能正常发光．

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