Question

7．在“测量小灯泡电功率”的实验中，灯泡上标有“2.5V”字样．
（1）如图甲所示，所接的实验电路存在连接错误，但只需改动一根导线，即可使电路连接正确．请你在应改动的导线上打“×”，并用笔画线代替导线画出正确的接法．
（2）正确接线后．闭合开关前，滑动变阻器的滑片应调至A（选填“A”或“B”）端．开关闭合后，小明发现电压表、电流表均有示数，但小灯泡不亮，经检查各元件完好，为了能使小灯泡发光，下一步应进行的操作是移动滑动变阻器滑片，观察小灯泡是否发光．
（3）实验中移动滑片P到某一位置时电压表示数为2.3V，若要测量小灯泡的额定功率，应将滑片P向B（选填“A”或“B”）端移动直到小灯泡正常发光，此时电流表的读数如图乙，则小灯泡的额定功率是0.75 W．
（4）小明在实验中除了测量小灯泡的额定功率，还分别测量高于、低于额定电压下灯泡的电功率，并分别记录灯泡亮度情况．该同学进行三次测量的目的是C
A、求平均值减少测量误差
B、避免偶然性，寻找普遍规律
C、研究不同电压下灯泡的亮度与电功率的关系
（5）同组小华利用电压表和定值电阻R₀，也测出了此小灯泡的额定功率，如图丙所示．请只添加两条导线完成图所示的实验电路的连接．

Answer 1

分析 （1）本实验中，电压表应与灯泡并联；
（2）闭合开关前，滑动变阻器接入电路的阻值应为滑动变阻器的最大阻值，根据滑动变阻器的接法确定滑片的位置；电压表与电流表均有示数说明，电路不存在断路，灯泡没有短路，灯泡不发光，可能是电路电流太小，灯泡实际功率太小，不足以引起灯泡发光造成的，可以调节滑动变阻器滑片，减小滑动变阻器接入电路的阻值，看灯泡能否发光；
（3）根据电压表的示数，然后与灯泡的额定电压进行比较，再结合串联电路分压的特点确定滑片移动的方向；由P=UI计算其额定功率；
（4）为得出具有普遍性的结论，应多次测量；
（5）没有电流表，已知定值R₀和电压表起到电流表的作用，那么为了让灯泡和定值电阻的电流相同，则应采取串联的方式，电压表应先测量灯泡两端的电压，使灯泡两端的实际电压为额定电压值，然后通过开关的转换，再测出此时灯和定值电阻两端的总电压，据此分析完成实验电路．

解答 解：
（1）测量小灯泡额定功率的实验中，电压表应与灯泡并联，由图甲知，电压表测总电压，修改后电路如图所示：

（2）由电路图知，滑动变阻器滑片在左端，即A端时，滑动变阻器接入电路的阻值最大，因此闭合开关前，滑动变阻器应调到滑动变阻器的A端；关闭合后，电压表、电流表均有示数，小灯泡不亮，电路连接无误，各元件完好．为了能能使小灯泡发光，应进行的操作是：移动滑动变阻器滑片，观察小灯泡是否发光；
（3）由题意可知，电压表示数为2.3V＜2.5V，根据串联电路分压的规律可知，需减小滑动变阻器两端电压，即减小滑动变阻器接入电路的阻值，故将滑片向右移动，即B端；
由图乙知，电流表使用0-0.6A量程，电流表的分度值为0.02A，灯泡正常发光时的电流为0.3，A，所以其额定功率P=UI=2.5V×0.3A=0.75W；
（4）在探究灯的亮度与灯的实际功率的关系时，为避免实验的偶然性，得出具有普遍性的结论，应多次实验，即分别在测小灯泡在低于，等于，高于其额定电压下的电功率；故选C；
（5）由分析可知：灯泡和定值电阻串联，电压表应先测量灯泡两端的电压，使灯泡两端的实际电压为额定电压值，即要求通过开关的闭合与断开，电压表先测灯泡正常工作时的两端电压U_额，保持滑片的位置不变，再测灯泡与定值电阻两端电压U，从而求出定值电阻的电压U-U_额，根据欧姆定律通过定值电阻的电流，即灯正常工作时的电流I=$\frac{U-{U}_{额}}{{R}_{0}}$，如图所示：
；
灯的额定电功率P_额=U_额I可求功率．
故答案为：（1）如上图；（2）A    向右移动滑动变阻器滑片，观察小灯泡是否发光
（3）B； 0.75；（4）C；
（5）如上图．

点评 本题测量小灯泡的电功率，考查电路的连接、实验注意事项、额定功率的计算、多次实验的目的及则电阻的原理等知识，综合性较强．