Question

（2012?丹東）在“測量小燈泡的電功率”實驗中，小燈泡標有“2.5V”字樣，電源由兩節新干電池組成，燈泡電阻約為10Ω，滑動變阻器標有“20Ω 1A”字樣．
（1）小芳設計的實驗電路圖如圖甲所示，按照電路圖連接的實物圖如圖乙所示，圖乙中有一處明顯錯誤是

電壓表與滑動變阻器并聯

．
（2）改正錯誤后，經檢查電路連接無誤．實驗過程中，當燈泡兩端電壓為2.5V時，電流表的指針位置如圖丙所示，則電流表的示數為

0.24

A．

實驗次數	燈泡兩端的電壓（V）	通過燈泡的電流（A）	燈泡的亮度	燈泡的功率（W）	燈泡的平均功率（W）
1	3	0.28	較亮	0.84	？
2	2.5	？	正常發光	？
3	2	0.22	較暗	0.44

（3）本實驗測得小燈泡的額定功率為

0.6

W．
（4）通過分析表格中數據以及實驗現象可知，燈泡的亮度是由

實際功率

決定的．
（5）小芳設計的表格中有一處不妥，請幫助她指出來

求電功率的平均值

．
（6）如果實驗中發現燈泡不亮，電流表幾乎無示數，電壓表示數接近電源電壓，可能出現的故障是

燈泡斷路

．

Answer 1

分析：（1）要測量小燈泡的額定功率，必須使兩端電壓等于額定電壓，兩端電壓高低用電壓表測量，所以電壓表應該與燈泡并聯；
（2）讀取電流表示數時，先要明確電流表選擇的量程和對應的分度值，讀數時視線與刻度盤垂直；
（3）已知燈泡額定電壓和正常工作的電流，利用公式P=UI得到額定功率；
（4）將發光亮度變化與實際功率大小比較就能得到結論；
（5）在不同電壓下工作，燈泡的電功率是不一樣的，所以不能求平均值．故表格中設計的燈泡的平均功率是錯誤的；
（6）燈泡不亮，說明沒有電流通過燈泡；電流表幾乎無示數，說明電路電流特別小；電壓表示數接近電源電壓，說明與電壓表串聯的其它元件是通路．

解答：解：
（1）要測量燈泡的額定功率，需要燈泡兩端達到額定電壓，電壓高低用電壓表測量．因此電壓表要與燈泡并聯，而不是與滑動變阻器并聯．
故答案為：電壓表與滑動變阻器并聯．
（2）由圖知，電流表選擇的是0～0.6A量程，對應的分度值為0.02A，此時電流表的示數為I=0.24A．
故答案為：0.24．
（3）燈泡的額定功率為P_額=U_額I=2.5V×0.24A=0.6W．
故答案為：0.6．
（4）分析實驗數據與燈泡亮度知，實際功率越大，燈泡越亮；實際功率越小，燈泡越暗．所以燈泡亮度決定于實際功率．
故答案為：實際功率．
（5）表格中設計燈泡的平均功率是錯誤的．因為小燈泡的實際電功率為P=UI，燈泡兩端電壓U改變，通過燈絲的電流改變，則燈泡實際功率也隨之改變，所以設計的燈泡的平均電功率是錯誤的，沒有意義的．
故答案為：求電功率的平均值．
（6）燈泡不亮，說明沒有電流通過，原因有兩個：斷路或短路．如果是短路，電路電阻較小，電流表示數應較大；同時電壓表相當于與導線并聯不會有示數．所以不可能是短路，只能是斷路．
故答案為：燈泡斷路．

點評：伏安法測電阻和電功率是電學最主要的實驗．此題考查了實物圖的連接，電流表的讀數、電功率的計算，燈泡亮度與實際功率的關系、對測量結果的處理以及電路故障的分析，綜合性較強，有一定的難度．