Question

小王做“測量小燈泡電功率”的實驗所用器材有：標有“2.5V”字樣、正常發光時阻值約為13Ω的完全相同的小燈泡兩個，電壓恒為3V的學生電源，標有“20Ω，1A”的滑動變阻器，電流表，電壓表，開關及導線若干．

（l）圖甲是實驗電路圖，圖乙是實物連接圖，接線過程中有一處連接錯誤，請在錯誤的接線上打“×”并用筆畫線代替導線進行改正，要求改正后滑動變阻器接入電路的阻值最大．
（2）小王在實驗之前檢查儀表時發現：電流表有電流通過時能自由偏轉；電流表未接入電路時，電流表指針如圖丙所示，出現這種現象的原因是______．
（3）按電路圖正確連接后，閉合開關，燈不亮，電壓表示數接近電源電壓，電流表無示數造成這種現象的原因可能是______（填正確選項前的字母）
A．滑動變阻器斷路          B．開關接觸不良
C．小燈泡與燈座接觸不良    D．電流表斷路
（4）排除故障后，閉合開關，改變滑動變阻器滑片位置，將電壓表和電流表的示數填人右表中．從表中可知小燈泡的額定功率為______W．
（5）若將兩個小燈泡串聯后直接接在3V電源的兩端，兩燈消耗的總電功率為______W．

電壓表的示數U/V	電流表的示數I/A	小燈泡的功率P/W
1.5	0.16
2.5	0.20
2.8	0.22

Answer 1

【答案】分析：（1）滑動變阻器按一上一下的原則串聯在電路中，使滑動變阻器接入電路的電阻最大說明此時電阻絲完全接入電路；
（2）使用前，檢查指針是否指在零刻線處，如果不是，需要調零；
（3）電路故障分兩類：短路和斷路．電路短路時，短路部分無電壓，電流大；電路斷路時，斷路部分無電流，電壓大；
（4）根據表格中燈泡兩端的電壓為額定電壓時通過小燈泡的電流，根據P=UI求出小燈的額定功率；
（5）根據兩個相同的電阻串聯時的電壓特點得出各燈泡兩端的電壓值，然后由數據表格找出電路中的電流值，即可根據P=UI求兩燈消耗的總功率．
解答：解：
（1）由實物圖可知：滑動變阻器連入的是上面的兩個接線柱，這樣滑動變阻器沒有起到改變電路中電阻的作用，故需要將其中的一個接線柱，改接到滑動變阻器的下面的一個接線柱上，由于要求滑動變阻器接入電路的阻值最大，而滑片又處于滑動變阻器的右端，所以改接的導線需要連接到變阻器的左端，如圖：

（2）為測量結果準確，測量之前指針必須指在零刻度線處．電流表未接入電路時，如圖丙所示的電流表指針沒有在零刻度線處，是電流表使用前沒有將指針調到零刻度線處引起的；
（3）燈泡不亮可能斷路，電壓表有示數、電流表無示數說明電壓表所測部分斷路，即燈泡處斷路，故選C；
（4）因此燈泡的額定電壓為2.5V，則由表格數據可知：電壓為2.5V時電路中的電流為0.2A，所以燈泡的額定功率P_額=U_額I=2.5V×0.2A=0.5W；
（5）若將兩個小燈泡串聯后直接接在3V電源的兩端，因為兩個燈泡規格相同，根據串聯電路的電壓特點可知：每個燈泡兩端的電壓為1.5V，由表格數據可知：燈泡兩端電壓為1.5V時電路中的電流為0.16A，所以兩個燈泡消耗的總功率P_總=U_總I=3V×0.16A=0.48W．
故答案為：（1）圖略；（2）電流表使用前沒有將指針調到零刻度線處；（3）C；（4）0.5；（5）0.48．
點評：本題考查了連接電路圖、故障問題分析、額定功率的計算，這些知識點是伏安法測功率中最常見的內容，是中考考查的熱點問題．