Question

用圖中器材測定小燈泡的額定功率．已知小燈泡的額定電壓為2.5V，小燈泡燈絲的電阻約10Ω左右，要求：
（1）畫出實驗電路圖．
（2）請你用筆畫線代替導線，在圖甲中把電路連接完整．
（3）閉合開關(guān)，將變阻器的滑片移到某位置時，電壓表示數(shù)為2.5V，電流表示數(shù)如圖乙所示，則此時小燈泡中的電流是

0.2

A，；小燈泡的額定功率是

0.5

W．
（4）你連接的電路閉合開關(guān)前滑動變阻器的滑片應位于變阻器的

左

端（填左或右）．
（5）連接電路時，電壓表選用

0～3V

量程．電流表應選

0～0.6A

量程．
（6）實驗中某小組多測了幾組小燈泡兩端電壓的數(shù)據(jù)，如下表所示．將表格填完整

小燈泡規(guī)格	電壓表示數(shù)（V）	電流表示數(shù)（A）	燈泡亮度
額定電壓 U額=2.5V	2.021世紀教育網(wǎng)	0.16	暗淡
	2.5	0.20
	2.8	0.22

（7）若實驗中所用器材良好，但某同學在實驗中發(fā)現(xiàn)電流表的指針幾乎不動，而電壓表的示數(shù)較大，則電路中發(fā)生故障的原因是

電壓表串接進了電路

．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)實驗目的及原理畫實驗電路圖：測燈泡的額定功率，需要測量燈泡兩端的電壓U、流過燈泡的電流I，因此應將電源、開關(guān)、滑動變阻器、電流表、燈泡串聯(lián)，電壓表與燈泡并聯(lián)．
（2）根據(jù)電路圖連接實物圖，根據(jù)燈泡的額定電壓選擇電壓表的量程，注意電表的正負接線柱不要接錯，滑動變阻器按一上一下的原則串聯(lián)在電路中．
（3）根據(jù)電流表的量程和分度值，讀出電流表的示數(shù)，然后由P=UI求出燈泡的額定功率．
（4）為防止電路中的電流過大燒壞用電器，保護電路的滑動變阻器處于最大阻值處．
（5）根據(jù)燈泡的額定電壓確定電壓表的量程，然后根據(jù)歐姆定律I=

U

I

求出燈泡的額定電流，并確定電流表的量程．
（6）燈泡的亮暗取決于實際功率的大小，根據(jù)P=UI確定電功率的變化．
（7）器材良好則排除斷路可能，而讓電流表示數(shù)很小，說明電阻很大，電壓表示數(shù)較大，說明電壓表接在電源兩端，故可判出結(jié)果．

解答：解：（1）“伏安法”測定小燈泡的功率，需要測出燈泡兩端的電壓和燈泡中的電流，并且需要用滑動變阻器調(diào)節(jié)燈泡兩端的電壓故設(shè)計的電路圖如下

（2）燈泡額定電壓為2.5V，所以電壓表選0～3V量程，且與燈泡并聯(lián)，電流從正接線柱流入負接線柱流出；滑動變阻器任意下方接線柱與燈泡連接，如下圖所示：

（3）電流表量程為0～0.6A，分度值為0.02A，所以燈泡的額定電流I=0.2A，
燈泡的額定功率P=UI=2.5V×0.2A=0.5W．
（4）閉合開關(guān)前，保護電路的滑動變阻器的滑片位于最大阻值的左端．
（5）燈泡額定電壓為2.5V，所以電壓表選0～3V量程；
燈泡的最大額定電流約為I=

U

I

=

2.5V

10Ω

=0.25A，因此電流表的量程選擇0～0.6A．
（6）由表格中數(shù)據(jù)可知，電流隨電壓的增大而增大，根據(jù)P=UI可知燈泡的實際功率變大，燈泡變亮，所以表格如下：

小燈泡規(guī)格	電壓表示數(shù)（V）	電流表示數(shù)（A）	燈泡亮度
額定電壓 U額=2.5V	2.0	0.16	暗淡
	2.5	0.20	正常發(fā)光
	2.8	0.22	較亮

（7）電路中的器材均良好，不存在斷路的可能，電流表示數(shù)很小，說明電路中的電阻很大，電路中電阻很大的儀器只有電壓表，故應為電壓表串接進了電路．
故答案為：（1）電路圖如上圖所示；（2）實物圖如上圖所示；（3）0.2；0.5；（4）左；（5）0～3V；0～0.6A；（6）如上表所示；（7）電壓表串接進了電路．

點評：本題考查了實物圖的連接，電流表、電壓表量程的選擇和連接，滑動變阻器的連接，電流表讀數(shù)，功率計算，故障問題分析等；這些都是很基礎(chǔ)、很重點的內(nèi)容，在試題中出現(xiàn)的頻率高，綜合性較強．