Question

5．如图是小刚测定小灯泡功率的实物连接图．其中电源是完好的铅蓄电池，供电电压为6V（保持不变），小灯泡额定电压为2.5V，用电流表测量通过小灯泡的电流，用电压表测量小灯泡两端的电压．
（1）小刚合理地连接好电路，并按正确的顺序操作，闭合开关后灯不亮，聪明的小刚做了如下猜想：
A．可能灯丝断了
B．可能是变阻器断路
C．可能是小灯泡短路
D．可能是电流表断路
小刚借助图中所示的电流表和电压表验证了猜想，请你将小刚作为判断电路故障依据的电压表、电流表示数情况，在下表中的空栏处填写完整（假设电路中只有一处故障）．

猜想	电流表、电压表示数情况
如果A成立	电流表示数为零，电压表有示数且接近电源电压
如果B成立
如果C成立
如果D成立

（2）小刚在排除故障后进行了实验，实验中观察到的现象及得到的数据填写在了他所设计的记录表中．（见下表）

次数 物理量	1	2	3	4
U/V	1.0	1.5	2.0	2.5
I/A	0.2	0.22	0.26	0.30
P/W
亮度	暗→亮
功率的平均值

①请根据表格中的实验数据计算，这个小灯泡的额定功率是0.75W．
②记录表的设计存在一个不当之处，请写出：不应设功率的平均值一栏．

Answer 1

分析 （1）灯泡不亮可能是灯泡断路或灯泡以外的地方断路或灯泡短路，
灯泡断路时，电路断路，电路中没有电流，电流表无示数，电压表串联在电路中，电压表测量电源电压；
灯泡短路时，电路总电阻减小，电路电流增大，电流表示数增大，电压表测量导线电压，示数为0．
灯泡以外的地方断路，整个电路都处于断开状态，灯泡不亮，电压表和电流表都没有示数．
（2）①在表格中找到灯泡额定电压下的电流，根据P=UI计算额定功率．
②灯泡两端电压增大，电流增大，功率增大，计算功率平均值无意义．

解答 解：（1）B、滑动变阻器断路，电路断路，灯泡不亮，电流表无示数，电压表无法测电压，示数为0．
C、灯泡短路，电路通路，电流表有示数，电压表测导线电压，示数为0．
D、电流表断路，电路断路，灯泡不亮，电流表无示数，电压表无法测电压，示数为0．
（2）①灯泡在2.5V时的电流为0.3A，
所以P=UI=2.5V×0.3A=0.75W．
②灯泡两端电压增大，电流增大，功率增大，设计功率的平均值无意义，是不恰当的．
灯泡较暗时，电路电流小，灯泡两端电压小，电源电压不变，所以灯泡较暗时，效率低，能量利用率低．
故答案为：（1）见下表：

猜想	电流表、电压表示数情况
如果B成立	电流表示数为零，电压表示数为零
如果C成立	电流表有示数，电压表示数为零
如果D成立	电流表示数为零，电压表示数为零

（2）①0.75；②不应设功率的平均值一栏．

点评 本题给学生解决了生活中的困惑，体现了物理与生活的密切关系还考查了电功率的计算．