Question

在“测定小灯泡电功率”的实验中：电路如图1所示，小灯泡的额定电压为2.5V，电阻约为10Ω，电源为两节干电池．

（1）实验原理是______．滑动变阻器在实验中的作用是①______；②______．
（2）请用笔画线代替导线，将图2中的元件连成符合这个实验要求的电路（连线不能交叉）．注意：连接电路前开关要______，滑动变阻器的滑片需调到______处．
（3）正确连好电路后，闭合开关S，发现灯L不发光，故障的原因不可能是______
A．电流表处有开路                   B．电压表正负接线柱处开路
C．小灯泡L短路                     D．小灯泡L的灯丝断了

次数	1	2	3
电压U/V	2.0	2.5	3.0
电流I/A	0.28	0.30	0.31
亮   度	增       加
电功率P/W
功率平均值

（4）排除故障后，进行实验时，测得三组实验数据，并记录在表中，同时记录了小灯泡亮度变化情况．
请你仔细分析实验数据和实验现象，
回答以下问题：
①小灯泡的额定功率是______W；
②小灯泡亮度变化规律是______；
③此表的设计还存在一个不足之处，请写出______．

Answer

（1）伏安法测灯泡电功率的原理是P=UI；滑动变阻器在电路中一方面可以保护电路，另一方面可以改变灯泡两端电压．
（2）根据电路图连接实物电路图，根据电源电压确定电压表量程，根据灯泡正常发光时的电流确定电流表量程；注意电表正负接线柱不要接反，注意滑动变阻器的接法；连接电路时开关要断开，滑动变阻器接入电路的阻值应为滑动变阻器的最大阻值．
（3）分析各故障可能出现的故障现象，然后答题．
（4）由表中实验数据找出灯泡额定电压所对应的电流，然后由P=UI 求出额定功率；
分析表中实验数据，找出灯泡亮度与灯泡实际功率间的关系；求灯泡的平均功率，没有意义．
【解析】
（1）伏安法测电功率的原理是电功率公式P=UI；
滑动变阻器在电路中一方面可以保护电路，另一方面可以改变灯泡两端电压．
（2）电源电压是1.5V×2=3V，灯泡正常发光时电流I===0.25A，
电流表选0～0.6A量程，根据电路图连接实物电路图，如图所示；
连接电路前开关要断开，滑动变阻器的滑片需调到阻值最大处．
（3）A、如果电流表处有开路，电路断路，闭合开关，灯泡不发光，不符合题意；
B、电压表正负接线柱处开路，电路是通路，闭合开关后灯泡发光，符合题意；
C、如果小灯泡L短路，闭合开关后灯泡不发光，不符合题意；
D、小灯泡L的灯丝断了，闭合开关后，灯泡不发光，不符合题意；故选B．
（4）①由表中实验数据可知，灯泡额定电压2.5V对应的电流是0.30A，则灯泡额定功率P=UI=2.5V×0.30A=0.75W．
②由表中实验数据可知，随灯泡电压增大，灯泡电流增大，由P=UI可知灯泡实际功率变大，灯变亮，
由此可知灯泡实际功率越大，灯泡越亮．
③灯泡在不同电压下的实际功率不同，求不同电压下灯泡功率的平均值没有意义．
故答案为：（1）P=UI；保护电路；改变灯泡电压；（2）电路图如图所示；断开；阻值最大；
（3）B；（4）①0.75；②灯泡实际功率越大，灯泡越亮；③求灯泡功率的平均值．