Question

7．小华用电压表、电流表、滑动变阻器、导线、开关及新的干电池等实验器材，测量额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率．
（1）请你用笔画线代替导线帮助小华把图甲中的实物电路连接完整．
（2）闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片P移到A端（选填“A”或“B”）；小华闭合开关试触时发现小灯泡不亮，电流表无示数，电压表有示数，故障原因可能是灯泡断路．
（3）故障排除后，小华开始实验，当滑动变阻器的滑片滑到图示的位置时，电压表的示数如图乙所示，若要测出小灯泡的额定功率，他应将滑片P向B（选填“A”或“B”）端移动，直至电压表的示数为2.5V．
（4）小华通过实验获得如下表数据，分析数据可知，小灯泡两端电压为2.0V时的功率是0.5W；小灯泡的额定功率为0.75W；某同学认为要求出额定功率的精确值，应该清楚表中三个功率值的平均值，你认为他对额定功率的认识和求解方法合理吗？不合理．

实验次数	电压表示数U/V	电流表示数I/A	小灯泡电功率P/W
1	2.0	0.25
2	2.5	0.30
3	2.8	0.33

Answer 1

分析 （1）测定灯泡功率的实验中，电压表与灯泡并联测电压，由灯泡的额定电压确定电压表的量程，注意电压表和电流表的正负接线柱．
（2）连接电路时开关应断开，闭合开关前滑动变阻器接入电路的阻值应为滑动变阻器最大阻值；
电流表示数几乎为零，说明电路断路，电压表示数接近电源电压说明和电压表并联的灯泡发生了断路．
（3）电压表读数：首先确定使用的量程，然后确定每一个大格和每一个小格代表的示数；
灯泡两端电压由2.2V增大到2.5V，灯泡电流要增大，需要减小电路电阻，减小滑动变阻器的电阻．
（4）知道电压和电流，根据P=UI计算功率；
测量电功率的实验和测量电阻的实验不一样，测量电阻时为了减小误差，多次测量求平均值，测量电功率是为了比较用电器在不同电压下的功率，是研究规律的实验．

解答 解：（1）灯泡额定电压为2.5V，电压表选择0～3V量程，电压表与灯泡并联．如图：

（2）为保护电路，闭合开关前，应将滑动变阻器接入电路的阻值为其最大阻值，所以滑动变阻器的滑片P移到A端；
小灯泡不亮，电流表无示数，说明电路断路，而电压表示数接近电源电压，说明和电压表并联的灯泡断路；
（3）电压表选择0～3V量程，每一个大格代表2V，每一个小格代表0.1V，则示数为2.2V；
要测灯泡的额定功率，使灯泡两端电压为2.5V，则使电压表的示数由2.2V增大到2.5V，要使灯泡电压增大，需要电流增大，总电阻减小，滑动变阻器电阻减小，滑片向B端移动，直至使电压表的示数为2.5V．
（4）由表格数据可知：P₁=U₁I₁=2V×0.25A=0.5W；P_额=U_额I_额=2.5V×0.3A=0.75W；
在伏安法测功率的实验里，随着小灯泡两端的电压和通过小灯泡电流的改变，小灯泡的功率也在变，因此不能用求平均值的方法处理实验数据，所以他对额定功率的认识和求解方法不合理．
故答案为：（1）如图；（2）A；灯泡断路；（3）B；2.5；（4）0.50；0.75；不合理．

点评 本题考查了实物图的连接，电压表、电流表、滑动变阻器的使用，电流表的读数，功率的计算、欧姆定律的应用以及故障问题等．属于常见题型，难度不大．