Question

7．小華用電壓表、電流表、滑動(dòng)變阻器、導(dǎo)線、開關(guān)及新的干電池等實(shí)驗(yàn)器材，測(cè)量額定電壓為2.5V的小燈泡的額定功率．
（1）請(qǐng)你用筆畫線代替導(dǎo)線幫助小華把圖甲中的實(shí)物電路連接完整．
（2）閉合開關(guān)前，應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片P移到A端（選填“A”或“B”）；小華閉合開關(guān)試觸時(shí)發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮，電流表無(wú)示數(shù)，電壓表有示數(shù)，故障原因可能是燈泡斷路．
（3）故障排除后，小華開始實(shí)驗(yàn)，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片滑到圖示的位置時(shí)，電壓表的示數(shù)如圖乙所示，若要測(cè)出小燈泡的額定功率，他應(yīng)將滑片P向B（選填“A”或“B”）端移動(dòng)，直至電壓表的示數(shù)為2.5V．
（4）小華通過(guò)實(shí)驗(yàn)獲得如下表數(shù)據(jù)，分析數(shù)據(jù)可知，小燈泡兩端電壓為2.0V時(shí)的功率是0.5W；小燈泡的額定功率為0.75W；某同學(xué)認(rèn)為要求出額定功率的精確值，應(yīng)該清楚表中三個(gè)功率值的平均值，你認(rèn)為他對(duì)額定功率的認(rèn)識(shí)和求解方法合理嗎？不合理．

實(shí)驗(yàn)次數(shù)	電壓表示數(shù)U/V	電流表示數(shù)I/A	小燈泡電功率P/W
1	2.0	0.25
2	2.5	0.30
3	2.8	0.33

Answer 1

分析 （1）測(cè)定燈泡功率的實(shí)驗(yàn)中，電壓表與燈泡并聯(lián)測(cè)電壓，由燈泡的額定電壓確定電壓表的量程，注意電壓表和電流表的正負(fù)接線柱．
（2）連接電路時(shí)開關(guān)應(yīng)斷開，閉合開關(guān)前滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值應(yīng)為滑動(dòng)變阻器最大阻值；
電流表示數(shù)幾乎為零，說(shuō)明電路斷路，電壓表示數(shù)接近電源電壓說(shuō)明和電壓表并聯(lián)的燈泡發(fā)生了斷路．
（3）電壓表讀數(shù)：首先確定使用的量程，然后確定每一個(gè)大格和每一個(gè)小格代表的示數(shù)；
燈泡兩端電壓由2.2V增大到2.5V，燈泡電流要增大，需要減小電路電阻，減小滑動(dòng)變阻器的電阻．
（4）知道電壓和電流，根據(jù)P=UI計(jì)算功率；
測(cè)量電功率的實(shí)驗(yàn)和測(cè)量電阻的實(shí)驗(yàn)不一樣，測(cè)量電阻時(shí)為了減小誤差，多次測(cè)量求平均值，測(cè)量電功率是為了比較用電器在不同電壓下的功率，是研究規(guī)律的實(shí)驗(yàn)．

解答 解：（1）燈泡額定電壓為2.5V，電壓表選擇0～3V量程，電壓表與燈泡并聯(lián)．如圖：

（2）為保護(hù)電路，閉合開關(guān)前，應(yīng)將滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值為其最大阻值，所以滑動(dòng)變阻器的滑片P移到A端；
小燈泡不亮，電流表無(wú)示數(shù)，說(shuō)明電路斷路，而電壓表示數(shù)接近電源電壓，說(shuō)明和電壓表并聯(lián)的燈泡斷路；
（3）電壓表選擇0～3V量程，每一個(gè)大格代表2V，每一個(gè)小格代表0.1V，則示數(shù)為2.2V；
要測(cè)燈泡的額定功率，使燈泡兩端電壓為2.5V，則使電壓表的示數(shù)由2.2V增大到2.5V，要使燈泡電壓增大，需要電流增大，總電阻減小，滑動(dòng)變阻器電阻減小，滑片向B端移動(dòng)，直至使電壓表的示數(shù)為2.5V．
（4）由表格數(shù)據(jù)可知：P₁=U₁I₁=2V×0.25A=0.5W；P_額=U_額I_額=2.5V×0.3A=0.75W；
在伏安法測(cè)功率的實(shí)驗(yàn)里，隨著小燈泡兩端的電壓和通過(guò)小燈泡電流的改變，小燈泡的功率也在變，因此不能用求平均值的方法處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，所以他對(duì)額定功率的認(rèn)識(shí)和求解方法不合理．
故答案為：（1）如圖；（2）A；燈泡斷路；（3）B；2.5；（4）0.50；0.75；不合理．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了實(shí)物圖的連接，電壓表、電流表、滑動(dòng)變阻器的使用，電流表的讀數(shù)，功率的計(jì)算、歐姆定律的應(yīng)用以及故障問(wèn)題等．屬于常見題型，難度不大．