Question

16．小明和小華同學做“測定小燈泡的電功率”實驗，新干電池四節(jié)，滑動變阻器有“10Ω  1A”、“20Ω  2A”、“50Ω  0.2A”三個，小燈泡標有“2.5V”字樣．
（1）實驗原理：P=UI．
（2）請用筆畫線代替導線將圖甲的實物電路圖連接完整．
（3）小明閉合開關后，若出現如表所述的現象，請在表中空格處填寫可能的原因：

現象	電燈的亮暗	電流表	電壓表	可能的原因
1	亮	有示數	無示數	電壓表斷路
2	不亮	無示數	有示數	燈泡斷路

（4）小華實驗時，實驗器材完好，正確連接電路且實驗步驟正確，閉合開關時，發(fā)現小燈發(fā)光較亮，電壓表、電流表的示數分別如圖乙所示．
①小華在實驗中，選用的是10Ω滑動變阻器．
②若要測出該小燈泡的額定功率，小華可采用的方法有：方法一換20Ω的滑動變阻器；方法二減少一節(jié)電池．

Answer 1

分析 （1）小燈泡的電功率測量原理：P=UI；
（2）從電壓表、滑動變阻器的連接方法進行分析；
（3）電流表有示數，應排除斷路和短路，電壓表無示數，則可能電壓表出現問題；
電流表無示數，則可能電路發(fā)生斷路，電壓表有示數，則與電壓表并聯的電路斷路；
（4）①當燈泡兩端的電壓等于額定電壓時，燈泡正常發(fā)光；閉合開關時，小燈泡的亮度較大，可判斷此時所選擇的變阻器；
②根據串聯電路的特點及歐姆定律，計算出燈泡正常發(fā)光時，變阻器的阻值，做出判斷；
也可根據燈泡的額定電壓值與電源電壓的關系進行判斷．

解答 解：（1）測量小燈泡的電功率，實驗原理是：P=UI；
（2）小燈泡的額定電壓為2.5V，故電壓表的量程為0-3V，滑動變阻器按“一上一下”的接法，電路連接如圖所示：

（3）現象1中，燈泡亮，電流表有示數，則說明燈泡所串聯的電路沒有出現斷路和短路，而電壓表無示數，則可能是電壓表發(fā)生了斷路；
現象2中，電燈不亮，電流表無示數，則電路發(fā)生斷路，而電壓表有示數，則與電壓表并聯的燈泡斷路；
（4）閉合開關時，發(fā)現小燈發(fā)光較亮，由圖乙可知，燈泡兩端的電壓超過了其額定電壓值，說明滑動變阻器的最大阻值較小，
由圖知：電壓表的量程為0-3V，分度值為0.1V，讀數為2.7V，電流表的量程為0-0.6A，分度值為0.02A，示數為0.36A，
由于是四節(jié)新電池，故電源電壓為6V，所以此時選擇的是最大阻值為R=$\frac{U}{I}$=$\frac{6V-2.7V}{0.36A}$=9.2Ω，故選用的是10Ω的變阻器；
③由前面分析可知，要使燈泡的電壓達到額定電壓，可換用最大阻值為20Ω的變阻器B，或減少一節(jié)電池．
故答案為：（1）P=UI；（2）見上圖；（3）電壓表斷路；燈泡斷路；（4）①10；②方法一：換20Ω的滑動變阻器   方法二：減少一節(jié)電池．

點評 本題是測量燈泡的額定電功率實驗，考查了電功率的測量原理、滑動變阻器的使用、電路故障的分析及電路的連接等，考查全面，難度適中．