Question

15．物理兴趣小组到实验室做“测定小灯泡功率”的实验．被测小灯泡的额定电压为2.5V．

（1）实验前在检查仪器时，发现电流表指针如图甲所示，则接下来的操作是电流表指针调零．
（2）图乙是兴趣小组尚未完成的电路，请你用铅笔画线代替导线，把图乙中实物连接图补充完整（要求：滑片向右滑时灯变亮）．
（3）小华按照电路图进行连接，当她刚把最后一根导线连接好，小灯泡就立刻发光了．出现这种现象，是由于在连接电路前开关没有断开．实验过程中，同学们正确连接电路并检查无误后，闭合开关，但小华发现灯泡不亮，于是立刻举手要求老师更换灯泡，其实小华同学的做法是欠妥的，她正确的做法应该是观察电流表和电压表是否有示数，判断是否短路或断路．
（4）排除电路故障后，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片到某一位置，电流表和电压表的示数如图丙所示，此时小灯泡的电阻是8.2Ω（电阻计算的结果保留二位小数），灯泡的实际功率是0.396W．

Answer 1

分析 （1）实验前注意电表要调零；
（2）测小灯泡功率的实验中，电压表和电流表分别测灯泡的电压和电流，滑动变阻器调节灯泡的电压，根据滑片右滑的要求连接，由此补充实物连接；
（3）连接电路时为保护电路开关应断开；电路连接正确，灯泡不亮，首先应观察电流表和电压表是否有示数，判断是否短路或断路的原因有两个：没有电流通过或虽有电流通过、但太小；是否有电流可以由电流表、电压表指针是否偏转确定；虽有电流通过、但太小可以通过调节滑动变阻器来观察灯泡是否发光来判断．
（4）根据电表的量程读出灯泡的电压和电流值，根据R=$\frac{U}{I}$和P=UI分别计算灯泡电阻和实际功率．

解答 解：（1）由甲图，实验前电流表的指针没有指在零刻度处，所以应该将电流表指针调零；
（2）测小灯泡功率的实验中，电压表和电流表分别测灯泡的电压和电流，灯泡额定电压2.5V，电压表选0-3V量程，滑动变阻器调节灯泡的电压，根据滑片右滑灯变亮，电流变大，故应将其右下接线柱接入电路，由此补充实物连接，如图所示：

（3）把最后一根导线连接好，小灯泡就立刻发光了，说明连接电路时开关没有断开；
小灯泡断路，电路中没有电流，电流表示数为零，但电压表的示数接近电源的电压；如果小灯泡短路，电路中有电流，但电压表示数为零；故灯泡不亮，首先观察电流表和电压表是否有示数，判断是否短路或断路．
（4）电流表量程0-0.6A，分度值0.02A，示数为0.22A；电压表量程0-3V，分度值0.1V，示数为1.8V；
所以R=$\frac{U}{I}$=$\frac{2.3V}{0.22A}$$\frac{1.8V}{0.22A}$≈8.2Ω；
P=UI=1.8V×0.22A=0.396W．
故答案为：（1）电流表指针调零；（2）见上图；（3）开关；观察电流表和电压表是否有示数，判断是否短路或断路；（4）8.2；0.396．

点评 伏安法测电功率是初中物理实验的重点，只要熟练掌握电流表和电压表的使用注意事项，以及电学实验要注意的问题（如：电表指针是否校零，连接电路时开关是否断开等），就不难完成这个实验．