Question

小明在进行“测量小电灯的功率”的实验时，实验台上给他提供的器材有：6V蓄电池、电流表（0～0.6A、0～3A）、电压表（0～3V、0～15V）、滑动变阻器（50Ω、1.5A）、额定电压为2.5V的小电灯（正常发光时的电阻约为10Ω）、开关各一个，导线若干．
（1）他连接的实物电路如图所示，现在要测量小灯炮的额定功率，闭合开关后，正确的操作为：______，最后利用公式求出额定功率．
（2）小明在实验中电流表应该选择______的量程，电压表应该选择______的量程．
（3）闭合开关后，小明发现灯泡不发光，电流表的示数为零，电压表的示数为6V，产生此故障的原因可能是下列情况中的______和______．（填写序号）
A．小电灯短路
B．小电灯的灯丝断了
C．小电灯的灯座接触不良
D．电压表的正、负接线柱接反
E．变阻器滑片放在了最小阻值处
（4）排除故障后，调节滑动变阻器测得如上表所示的三组数据．则小电灯的额定功率为______W．
（5）小明发现，由表中数据计算可知：

实验次数	1	2	3
电压U/V	2.0	2.5	2.8
电流I/A	0.30	0.36	0.38

小电灯亮度不同时灯丝的电阻不相等．你认为造成这种结果的原因是______．

Answer

（1）测额定功率，应调节滑动变阻器，是电压表示数为灯泡额定电压2.5V，读出电流表示数I，由P=UI求出功率．
（2）根据灯泡的额定电压确定电压表的量程，然后根据欧姆定律I=求出灯泡的额定电流，并确定电流表的量程．
（3）电流表的示数为零，电路断路；灯泡不发光，灯泡之外的电路断路、灯泡短路、灯泡处断路，灯泡处断路可能是灯丝断了或灯泡接触不良；电压表有示数且等于电源电压6V，说明电压表与电源正负极连接，电压表并联电路之外没有断路，综合分析可知电路故障是灯泡处断路，可能是灯丝断了或接触不良．
（4）额定电压下灯泡的实际功率和额定功率相等，根据P=UI求出灯泡的额定功率．
（5）灯泡的功率不同，灯丝温度不同，灯丝的电阻不相等，说明灯丝电阻随温度的变化而变化．
【解析】
（1）要测量小灯泡的额定功率，闭合开关后，应：调节滑动变阻器，使电压表示数为U=2.5V，读出此时电流表示数I，最后利用公式P=UI求额定功率．
（2）灯泡额定电压为2.5V，所以电压表选0～3V量程；
灯泡的最大额定电流约为I===0.25A，因此电流表的量程选择0～0.6A．
（3）发现灯泡不发光，电流表的示数为零，电压表的示数为6V，产生此故障的原因可能是小电灯的灯丝断了或小电灯的灯座接触不良，即B、C．
（4）由表格可知，灯泡的额定电流为0.36A，所以灯泡的额定功率为P=UI=2.5V×0.36A=0.9W．
（5）由P=UI结合表中数据计算可知：小电灯电功率不同时灯丝的电阻不相等．
而此时灯丝的长度、材料、横截面积都不变，故造成这种结果的原因是：灯丝电阻随温度的变化而变化．
故答案为：（1）调节滑动变阻器，使电压表示数为U=2.5V，读出此时电流表示数I；（2）0～0.6A；0～3V；（3）B；C；（4）0.9；（5）灯丝电阻随温度的变化而变化．