Question

7．在“测量小灯泡的电功率”实验中，选用的小灯泡上标有“2.5V”字样．
（1）小明连接了如图甲所示的电路，闭合开关前，小明发现有一根导线连接错误，请你用笔在图中这根导线上画“×”，并重新画一根正确连接电路的导线（导线不能交叉）．
（2）正确连接电路后，在闭合开关之前将滑动变阻器的滑片应放在b（选填“a”或“b”）端；
（3）闭合开关后，小明发现电流表和电压表有示数但都很小，且看不到小灯泡发光，其原因是滑动变阻器连入电路中的电阻太大，灯泡的实际功率很小．
（4）当滑动变阻器的滑片滑至某一位置时，电压表读数为l.8V，电流表示数为0.22A，为了测量小灯泡的额定功率，应将滑片向a（选填“a”或“b”）端滑动，直到电压表示数为2.5V．
（5）小灯泡正常发光时电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为0.7W．
（6）他在参与某实验小组进行评估时，发现该实验小组的实验记录分析表如下：

实验 序号	小灯泡两端 的电压U/V	通过灯泡的电流I/A	小灯泡的电 功率P/W	实际功率P/W
1	2.0	0.24	0.48	P实=$\frac{（0.48+0.70+0.96）}{3}$W=0.71W
2	2.5	0.28	0.70
3	3.0	0.32	0.96

你认为该小组的数据处理过程是否正确？答：不合理．
理由是：不能把灯泡不同电压下实际功率的平均值作为灯泡额定功率．

Answer 1

分析 （1）原路中电压表串联在电路中，而灯与变阻器并联，是错误的，电压表应与灯并联，变阻器串联在电路中；
（2）为保护电路两项最基本的常识：连接电路时开关要断开，闭合开关前滑片调至阻值最大处．
（3）闭合开关后，小刚发现电流表和电压表有示数但都很小，且看不到小灯泡发光，说明灯泡分得的电压太小，电路中的电阻过大造成的．
（4）比较电压表示数与灯泡的额定电压大小，要使灯泡正常工作，灯泡两端电压增大到2.5V，根据分压原理，确定滑片移动的方向，直到电压表示数为额定电压．
（5）根据图乙中电流表小量程读数，利用公式P=UI计算灯的额定功率．
（6）灯泡在不同电压下的实际功率不同，灯泡在额定电压下的功率是额定功率，求不同电压下的实际功率的平均值作为额定功率是错误的．

解答 解：（1）将连接灯的右接线柱与变阻器左下接线柱之间的导线体内改接在灯的右接线柱与开关的右接线柱之间，如下图所示：

（2）为保护电路，滑动变阻器的滑片调至阻值最大处，即滑片要调至b端．
（3）闭合开关后，电流表和电压表有示数但都很小，且看不到小灯泡发光，其原因是滑动变阻器连入电路中的电阻太大，电路中的电流太小，导致灯泡的实际功率很小，灯不亮．
（4）电压表示数为1.8V小于灯的额定电压2.5V；要使灯泡正常工作，灯泡两端电压从1.8V增大到2.5V，所以要减小变阻器分得的电压，根据分压原理，要减小变阻器连入电路中的电阻大小，故滑片向a端移动，使电压表的示数为2.5V为止．
（5）在图乙中，电流表选的是小量程，分度值是0.02A，故电流表的示数是0.28A，故小灯泡的额定功率是P=UI=2.5V×0.28A=0.7W．
（6）灯泡在不同电压下的实际功率不同，灯泡在额定电压下的功率是额定功率，由实验数据记录表格可知，在实验数据处理过程中，把不同电压下的实际功率求平均值作为额定功率，这是错误的．
故答案为：
（1）如上图所示：
（2）b．
（3）滑动变阻器连入电路中的电阻太大，灯泡的实际功率很小．
（4）a；电压表示数为2.5V．
（5）0.7．
（6）不正确；不能把灯泡不同电压下实际功率的平均值作为灯泡额定功率．

点评 本题是一道电学综合实验题，要求掌握连接实物电路的基本技能，包括电流、电压表、滑动变阻器的正确接法，保护电路的做法；会判断因功率问题引起电路故障或特殊现象；理解求额定功率的数据处理方法，是中考的热点问题，要熟练掌握．