Question

18．小亮同学做测定“小灯泡的额定电功率”实验时，所用器材有：电压为6v的电源，额定电压为2.5V的小灯泡，（小灯泡的额定功率小于1W）、规格分别为“50Ω  2A”的滑动变阻器以及符合实验要求的电表、开关和导线，如图甲是小亮同学连接的电路图．
（1）本实验的实验原理是P=UI．
（2）本实验中滑动变阻器的作用除保护电路外，还有一个作用就是通过改变滑动变阻器的阻值来改变灯泡两端的电压，便于使小灯泡正常发光测得其额定功率．
（3）小亮同学连好电路后闭合开关，移动滑动变阻器滑片P，发现小灯泡始终不亮，电压表的使用方法有示数，电流表无示数，则故障可能是C
A、开关接触不良       B、电流表断路
C、小灯泡断路         D、电压表的正、负接线柱接反
（4）小亮同学排除故障后闭合开关，移动滑动变阻器滑片P，同时眼睛应注视B
A、小灯泡亮度     B、电压表示数
C、电流表示数     D、滑动变阻器滑片
（5）小亮同学移动滑动变阻器滑片P，当小灯泡正常发光时，电压表示数为2.5V，此时电流表如图乙所示，则小灯泡的额定功率是0.5W．
（6）小亮同学在实验过程中发现电压表0～3V的量程坏了，而这时又没有可更换的电压表和其他实验器材，为了继续完成小灯泡额定功率的测定，他该进行的操作：①断开开关，将电压表0-15V档接在滑动变阻器两端；
②闭合开关，移动滑片，当电压表示数为3.5V时记录电流表读数I；③则小灯泡的功率为P=2.5I．

Answer 1

分析 （1）测量功率的原理P=UI；
（2）实验中，滑动变阻器除保护电路外，还可以改变灯泡两端的电压和电路中的电流，使小灯泡正常发光测得其额定功率；
（3）连接好电路后，闭合开关，移动滑片，电流表无示数，说明电路断路；小灯泡始终不亮，且电压表有示数，说明断路位置在小灯泡处．
（4）小灯泡两端的电压等于额定电压时，小灯泡才会正常发光，此时的实际功率等于额定功率；
（5）由图示电流表确定电流表量程与分度值，读出电流表示数，由P=UI求出灯泡额定功率；
（6）灯泡额定电压大于电压表最大量程，可以将电压表与滑动变阻器并联，当滑动变阻器两端的电压为3.5V时，小灯泡两端的电压等于2.5V，通过调节变阻器阻值，即可让灯泡两端电压达到额定值2.5V．

解答 解：（1）该实验的实验原理是：P=UI；
（2）实验中，滑动变阻器除保护电路外，还可以改变灯泡两端的电压和电路中的电流，使小灯泡正常发光测得其额定功率；
（3）连接好电路后，闭合开关，移动滑片，发现小灯泡始终不亮，且电压表有示数，电流表无示数，则故障的原因可能是灯泡断路，故选C；
（4）闭合开关，移动滑动变阻器滑片P，眼睛应注视电压表的示数，使灯泡两端电压等于灯泡额定电压为止；
（5）当灯泡正常发光时，电压表示数等于灯泡额定电压2.5V；
由乙可知，电流表量程是0～0.6A，分度值是0.02A，电流表示数是0.2A，灯泡功率P=UI=2.5V×0.2A=0.5W；
（6）使电压表与滑动变阻器并联，因为小灯泡与滑动变阻器串联，小灯泡的额定电压为2.5V，所以小灯泡正常发光时，滑动变阻器两端的电压为U=6V-2.5V=3.5V，因此当电压表示数为3.5V时灯泡正常发光，故操作步骤为断开开关，①将电压表0-15V档接在滑动变阻器两端；②闭合开关，移动滑片，当电压表示数为3.5V时记录电流表读数I，③则小灯泡的功率为P=2.5I．
故答案为：（1）P=UI；（2）使小灯泡正常发光测得其额定功率；（3）C；（4）B；（5）2.5；0.5（6）①断开开关，将电压表0-15V档接在滑动变阻器两端；②闭合开关，移动滑片，当电压表示数为3.5V时记录电流表读数为I；③则小灯泡的功率为P=2.5I．

点评 本题考查了实验原理、滑动变阻器的作用、故障分析、电表读数、额定功率的计算等问题；对电表读数时，要先确定电表量程与分度值，读数时视线要与电表刻度线垂直．