Question

小明在进行“测量小电灯的功率”的实验时，实验台上给他提供的器材有：6V蓄电池、电流表（0～0.6A、0～3A）、电压表（0～3V、0～15V）、滑动变阻器（50Ω、1.5A）、额定电压为2.5V的小电灯（正常发光时的电阻约为7Ω）、开关各一个，导线若干．
（1）小明在实验中电流表、电压表选择了正确的量程．请你帮他在图中将电流表和电压表正确连入电路，同时将滑动变阻器连接好，要求滑片向左移动时，电流表的示数变大．
（2）闭合开关前应把滑动变阻器滑片的位置调到______（填写“C”或“D”）端．
（3）闭合开关后，小明发现灯泡不发光，电流表示数为零，电压表的指针偏转很大，立即断开开关．产生此故障的原因可能是下列情况中的______和______．（填写序号）
A．小灯泡短路
B．小灯泡的灯丝断了
C．小电灯的灯座接触不良
D．电压表的正、负接线柱接反
E．滑动变阻器的滑片放在了最小阻值处
（4）排除故障后，调节滑动变阻器测得如上表所示的三组数据．则小电灯的额定功率为______W．
（5）小明发现，由表中数据计算可知：小电灯亮度不同时灯丝的电阻不相等．你认为造成这种结果的原因是______．

实验次数	1	2	3
电压U/V	2.0	2.5	2.8
电流I/A	0.30	0.36	0.38

Answer 1

【答案】分析：（1）已知灯泡的额定电压和电阻，计算出灯泡正常发光时的电流值；然后根据灯泡的额定电压和灯泡的额定电流确定电压表和电流表的量程，电压表并联在小灯泡两端，电流表与小灯泡串联，滑动变阻器串联在电路里，并且按照“一上一下”的原则选择接线柱，注意滑动变阻器的滑片向左移动时，电流表的示数变大，说明电路中的总电阻变小；
（2）在闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应移到阻值最大处；
（3）电流表示数为零，电压表的示数较大，说明电压表接在电源两端，即电路出现断路；
（4）灯泡两端的电压等于2.5V时，灯泡的实际功率等于额定功率．
（5）根据影响灯泡电阻的因素可知，由于灯泡的长度、材料、横截面积都不变，所以灯泡电阻改变的原因是温度的变化．
解答：解：（1）灯泡的额定电压是2.5V，灯泡的电阻约7Ω；因此灯泡的额定电流约I===0.36A；故电压表选3V量程，电流表选0.6A的量程，电压表与灯泡并联；电流表与灯泡串联；滑动变阻器与小灯泡串联，由于滑片向左移，接入电路的电阻变小，因此上面任选一个接线柱、下面选择左下接线柱接入电路，如下图所示：

（2）因为在闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应移到阻值最大处，所以应把滑动变阻器滑片移到D端；
（3）因为电流表无数示数，电压表示数较大，所以电压表与电源形成通路，而电流表无示数，说明电路中有断路，并且与电压表并联的那部分电路断路，故选B、C； 
（4）因为灯泡的额定电压U=2.5V，由表格中数据可知，当U=2.5V时，I=0.36A，所以灯泡的额定功率P=UI=2.5V×0.36A=0.9W；
（5）由于电流的热效应，当有电流通过灯丝时，灯丝的温度会升高，电阻会变大．
故答案为
（2）D
（3）B  C
（4）0.9
（5）亮度不同，灯丝的温度不同
点评：本题考查测电功率实验时电表量程的选择、实物电路的连接、额定功率的计算、电路故障的判断；只有当灯泡两端的实际电压等于其额定电压时，灯泡才会正常发光，额定功率等于其实际功率．