Question

1．小明在实验室发现一只标有“2.5V  0.3A”字样的小灯泡L．他想测定这个小灯泡的电功率，请你帮他完成以下实验：
（1）请科学合理连接实物电路．
（2）连接电路时，开关应①断开（选填“断开”、“闭合”）．实验中小明移动滑动变阻器滑片P，先后使电压表的示数为2.0V、2.5V，分别读出电流表示数并记录数据．

次数	电压U/V	电流I/A	电功率P/W
1	2.0	0.26	0.52
2	2.5	0.30

②小灯泡的额定功率是0.75W．
③当电压表示数是2.5V时，滑片位置如图所示，若要测量小灯泡两端电压为2.0V时的电功率，接下来的操作是向右移动滑片同时观察电压表直到示数为2V，并读取电流表示数．
（3）小红认为只要再添加一个器材即可利用该电路探究电功率跟电流、电压的关系，这个器材是一个适当规格且与L电阻不同的小灯泡．

Answer 1

分析 （1）电流表与被测电路串联，并根据小灯泡的额定电流选取合适量程；
（2）①为保护电路，在连接电路的过程中，开关应断开；
②当小灯泡两端电压为2.5V时，小灯泡正常发光，此时电功率为小灯泡的额定功率，由P=UI计算；
③要使小灯泡两端电压由2.5V变为2.0V，须增大变阻器两端电压，根据串联电路的特点，可通过移动滑片来增大变阻器的电阻来实现；
（3）要探究电功率和电压、电流之间的关系，必须要求电压或电流中的其中一个量不变来研究另一个，所以采用控制变量法得到三者的关系．

解答 解：
（1）由题可知，灯泡标有“2.5V  0.3A”字样，因此电流表须采用0-0.6A量程且与灯泡、滑动变阻器串联，如图所示；

（2）①为保护电路，在连接电路的过程中，开关应断开；
②由题可知，当小灯泡两端电压为2.5V时，小灯泡正常发光，从表中可以看出，此时小灯泡的电流I=0.30A，小灯泡的额定功率P_额=UI=2.5V×0.3A=0.75W；
③由图可知，变阻器与小灯泡串联，要使小灯泡两端电压由2.5V变为2.0V，则需增大变阻器分得的电压，增大变阻器电阻，由图可知，应将滑片向右移动，直至电压表示数为2V时，并读出电流表的示数；
（3）要探究电功率和电压、电流之间的关系，必须要求电压或电流中的其中一个量不变来研究另一个，即应采用控制变量法，同时用到了转换法，通过灯泡的亮度来判断功率的大小；
因此需要一个适当规格且与L电阻不同的小灯泡L₁，用L₁与L并联，保持电压相同，可探究电功率与电流的关系；用L₁与L串联，保持电流相同，可探究电功率与电压的关系．
故答案为：（1）如图所示；
（2）①断开；②0.75；③向右移动滑片同时观察电压表直到示数为2V，并读取电流表示数；
（3）一个适当规格且与L电阻不同的小灯泡．

点评 本题考查了测定这个小灯泡的电功率的实验，要掌握实验操作，会正确连接电路，理解灯泡正常发光时，其实际功率等于额定功率．