题目内容
20．
在测定小灯泡功率的实验中，某同学设计了如图所示电路图：（1）电路图中的电表①应是电流表，②应是电压表．
（2）如果小灯泡的额定电压为2.5V，则电源最少应有2节干电池组成．滑动变阻器的作用①保护电路②改变灯泡两端电压．
（3）在连接电路时，开关应断开，滑动变阻器的滑片应移到变阻器的b端．
（4）如图所示，发现灯泡较暗，电压表的示数是1.2V时，应把变阻器的滑片向a移动．
（5）若估计小灯泡的电阻约为8Ω，电源是由两节干电池串联组成，那么电流表的量程应选0-0.6A，电压表的量程应选0-3V．
（6）当电压表的示数为2.9V时，小灯泡的实际功率比额定功率大，小灯泡的亮度比正常时要亮些（填“暗”或“亮”）．
（7）某同学测得以下三组数据，请你算出额定功率值，并填入空格处．
| 次数 | 电压（V） | 电流（A） | 电功率（W） |
| 1 | 1.5 | 0.3 | 0.45 |
| 2 | 2 | 0.4 | 0.8 |
| 3 | 2.5 | 0.5 |
（8）实验小组正确连接好电路后，闭合开关，发现电流表、电压表和滑动变阻器都正常工作，灯泡能发光，但无论怎样移动滑动变阻器的滑片P，电压表示数都低于2.5V，其原因可能是电源电压太低．
（9）李明同学在做这个实验时，当他连完最后一根导线时，电压表立即偏转到最大位置，他的实验有何不妥？
①连接电路过程中开关没有断开；②滑动变阻器滑片没有位于最大阻值处；
（10）在测定小灯泡功率的实验中要多次测量是为了B
A．减小误差 B．寻找规律．
分析 （1）根据电流表是串联使用、电压表是并联使用分析电表的位置；
（2）一节干电池的电压为1.5V，根据电源的电压应大于小灯泡的额定电压可知需要干电池的节数；
滑动变阻器在电路中的作用：保护电路；改变电路中的电流；
（3）为防止电路中电流过大烧坏用电器，在连接电路时开关要断开，闭合开关时滑动变阻器处于最大阻值处；
（4）要测灯泡的额定功率，灯泡要在2.5V下工作，要使灯泡电压由1.2V增大到2.5V，需要增大电路电流，减小电路电阻，减小滑动变阻器连入电路的阻值；
（5）根据灯泡的额定电压确定电压表的量程，根据欧姆定律求出灯泡额定电流的大约值并确定电流表的量程；
（6）灯丝电阻不变，由公式P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知灯泡实际功率与额定功率之间的关系，进一步根据灯泡的亮暗取决于实际功率的大小可知灯泡亮暗的变化；
（7）在实验数据中找出灯泡额定电压下的电流，利用公式P=UI得到额定功率；
将不同功率与电压大小对比得出结论；
（8）一切器材连接正确，都正常工作，灯泡电压低于2.5V，原因是电源电压太小；
（9）电路连接过程中，开关要断开；闭合开关前，滑动变阻器滑片要位于最大阻值处；
（10）测量性实验为了减小误差或者寻找规律进行多次测量，如果物理量是个恒量，多次测量求平均值可以减小实验误差；如果不是测量具体的物理量，而是寻找规律也采取多次测量，寻找普遍性．
解答 解：
（1）与灯泡串联在电路中的①电表应该为电流表，如果是电压表，则电路断路；并联的②应该是电压表，如果是电流表，则灯泡被短路；
（2）2节干电池组成的电源电压为2×1.5V=3V＞2.5V，故额定电压为2.5V的小灯泡至少需要2节；
在测量灯泡功率过程中，滑动变阻器有两个作用：①保护电路；②改变灯泡两端电压；
（3）在连接器材时，为保护电路，开关要断开，滑动变阻器应处于最大阻值处的b（或右）端；
（4）测灯泡的额定功率，灯泡需在额定电压下工作，灯泡电压要从1.2V增大到2.5V，电流要增大，电路总电阻要减小，滑动变阻器电阻要减小，滑片向a端移动；
（5）灯泡的额定电压为2.5V，所以电压表的量程为0～3V；灯泡额定电流约为$\frac{2.5V}{8Ω}$=0.3125A，故电流表的量程为0～0.6A；
（6）根据P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知，灯泡电阻不变，灯泡两端的实际电压大于额定电压时，实际功率大于额定功率，灯泡要比正常发光更亮一些；
（7）灯泡额定电压为U=2.5V，通过灯泡的电流为I=0.5A，灯泡额定功率为P=UI=2.5V×0.5A=1.25W；
比较实验数据知，灯泡两端电压越大，实际功率越大．所以实验结论为：灯泡实际功率随实际电压的增大而增大；
（8）一切器材连接正确，正常工作，移动滑片，灯泡两端电压都低于2.5V，是因为电源电压太低；
（9）连完最后一根导线时，电压表立即偏转到最大位置，说明连接过程中开关没有断开，是闭合状态；
电压表立即偏转到最大位置，说明灯泡两端电压最大，原因是滑动变阻器接入电路电阻最小，滑片没有位于最大阻值处；
（10）测量灯泡电功率的实验是为了研究功率与电压、电流的关系，因此多次测量是为了寻找普遍规律．故选B．
故答案为：
（1）电流表；电压表；（2）保护电路；改变灯泡两端电压；（3）断开；b；（4）a；（5）0-0.6A；0-3V；（6）大；亮；（7）1.25；灯泡实际功率随实际电压的增大而增大；（8）电源电压太低；（9）连接电路过程中开关没有断开；滑动变阻器滑片没有位于最大阻值处；（10）B．
点评 本题考查了电表的正确使用、电流表的读数、欧姆定律的应用、电路故障和电路现象的判断等，涉及的知识点都是伏安法测灯泡功率实验常考的内容，也是需要我们重点掌握的内容．
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