Question

2．小明的实验小组为测量一个额定电压为2.5V，额定功率估计为1W的小灯泡的实际功率，准备了一下实验器材：电流表（0～0.6A～3A）、电压表（0～3V～15V）、两节干电池，滑动变阻器一个，开关和若干导线．
（1）此实验中，电流表应使用0～0.6A的量程；电压表应使用0～3VV的量程．
（2）根据测量的数据，小灯泡的额定功率为1W，其中第1次测得的数据是电流表的示数读错了．

实验次数	电压U/（V）	电流I/（A）
1	2.20V	0.55A
2	2.50V	0.40A
3	2.80V	0.45A

（3）小明说该实验电路图除了能测功率外，还可以“探究电流跟电阻的关系”，在用这个电路探究电流与电阻关系时，应保持电压不变，改变电阻．具体做法是，开关闭合后，移动滑动变阻器的滑片，使电压表示数为2V，读出电流值；在将5Ω的电阻改接成10Ω的电阻，发现电压表示数大于2V（选填“大于”“小于”或“等于”），下一步应将滑动变阻器的滑片向右移动（选填“左”“右”）．
（4）同组的小亮想出了一个用电能表测量家中一盏白炽灯的功率的方法，除了电能表之外他还需要的器材有秒表，小亮仔细观察了电能表，看到转盘上标有“3000r/kw•h”的字样，表示的意义是每消耗1kW•h的电能，电能表转3000转．小亮关闭了家中其他的用电器，让客厅内的一盏白炽灯单独工作，他记录下1分钟转盘转过的转数为5转，通过计算，小亮得出了客厅内白炽灯的功率为100W．

Answer 1

分析 （1）根据P=UI求出灯泡额定电流的大约值，从而确定电流表的量程；根据灯泡的额定电压确定电压表的量程；
（2）根据表中数据读出，当灯泡两端电压为额定电压值时，对应的电流值，然后利用P=UI即可求出灯泡的额定功率；当灯泡两端电压小于额定电压时，额定电流小于额定电流；
（3）探究电流与电阻关系时，需控制电阻两端电压不变，同时改变电阻的大小；
根据串联电路分压的规律确定电压表示数的变化以及滑片移动的方向；
（4）根据P=$\frac{W}{t}$分析需要的测量工具，然后根据“3000r/kw•h”的含义求出电能表表盘转5转消耗的电能，再利用功率计算功求出功率．

解答 解：（1）由P=UI可知，灯泡的额定电流约：I=$\frac{P}{U}$=$\frac{1W}{2.5V}$=0.4A；
因为灯泡的额定电压为2.5V，所以电压表量程选择0～3V；
（2）根据表中数据可知，当灯泡两端电压为2.5V时，通过灯泡的电流为0.4A；
则灯泡的额定功率：P=UI=2.5V×0.4A=1W；
当灯泡两端电压小于额定电压时，额定电流小于额定电流，而第1组数据中，实际电压小于额定电压，实际电流大于额定电流，因此第1组数据错误；
（3）探究电流与电阻关系时，需控制电阻两端电压不变，改变电阻的大小；
具体做法：开关闭合后，移动滑动变阻器的滑片，使电压表示数为2V，读出电流值；在将5Ω的电阻改接成10Ω的电阻，由于串联电路起分压作用，电阻越大，分得的电压越大，因此电压表示数大于2V；为保持电压表的示数不变，增大滑动变阻器两端电压，即增大滑动变阻器接入电路的阻值，故应将滑动变阻器的滑片向右移动；
（4）由P=$\frac{W}{t}$可得，要测量用电器的功率，需利用电能表测量电能，秒表测量时间；
“3000r/kw•h”表示每消耗1kW•h的电能，电能表转3000转；
电能表表盘转5R消耗的电能：W=$\frac{5}{3000}$kW•h=$\frac{1}{600}$kW•h；
白炽灯的功率：P=$\frac{W}{t}$=$\frac{\frac{1}{600}kW•h}{\frac{1}{60}h}$=0.1kW=100W．
故答案为：（1）0～0.6；0～3；（2）1；1；（3）电压；电阻；大于；右；（4）秒表；每消耗1kW•h的电能，电能表转3000转；100W．

点评 本题考查电压表和电流表量程的选择、功率计算公式的应用、滑动变阻器的使用、功率的计算、数据分析以及利用电能表和秒表测量用电器的功率等，关键明确电能表上参数的含义．