Question

小明用如图所示电路做“测量小灯泡电功率”实验，其中电源电压为6V，小灯泡的额定电压为2.5V，电阻约为10

小明用如图所示电路做“测量小灯泡电功率”实验，其中电源电压为6V，小灯泡的额定电压为2.5V，电阻约为10Ω，滑动变阻器有A规格为“10Ω 2A”、B规格“50Ω 1A”可选．（1）小明在检查仪器时，发现电流表指针如图甲所示，则小明接下来的操作______．（2）本实验应该选择______规格的滑动变阻器．连接电路时，开关应______．实验原理是______（用公式表示）．（3）连接电路时，电压表应选______量程，电流表应选______量程．（4）请用笔画线代替导线将图中所示的实验电路连接完整．（要求：滑片向右滑动时，灯泡变暗．）（5）开关闭合前，应将滑片移到______端（选填“A”或“B”）．（6）闭合开关后，小明发现电流表和电压表有示数但都很小，且看不到小灯泡发光，其原因可能是______．（7）小明弄清原因后，闭合开关，移动滑片P，发现灯泡发出耀眼的光但马上就熄灭了，且电流表无示数，电压表指针指到了右边表框处，则故障原因可能是______．A．灯泡短路　　　B．灯泡断路 C．滑动变阻器某处断路　　D．开关接触不良（8）当滑动变阻器滑片P移到某一位置时，电压表示数为2V，要测小灯泡的额定功率，应将滑片向______端（选“A”或“B”）移动，当电压表示数为______V时，小灯泡正常发光，此时电流表指针如图乙所示，其示数为______A，由此可知，小灯泡的额定功率为______W．（9）利用该实验还可以测定小灯泡的电阻．根据以上实验数据可知，这个小灯泡正常发光时的电阻为______Ω（保留一位小数），测量原理是R=UIR=UI（用公式表示）．（10）实验中，小明通过移动滑动变阻器的滑片，多次测量通过小灯泡的电流和它两端的电压，在对测量的数据进行记录和处理时，小明设计了如下表格，你认为这张表格的设计是______（正确∕错误）的．理由是______． 次数 电压U/A 电流P/W 电功率P/W 电功率平均值P/W 1 2 3 （11）滑动变阻器在本实验中主要作用是①______；②______（12）如果将实验电路中的小灯泡更换为一个未知定值电阻，那么本实验还可探究______．（13）如果将实验电路中的小灯泡更换为一个额定电压为3.8V、阻值约为10Ω的小灯泡后，要进行“测量小灯泡的额定功率”的实验，则对实验电路还必须进行怎样的改动：______．

Answer 1

（1）在检查仪表时，电流的指针在零刻线左边，说明电流表没有指零，则使用前将电流表调零；
 （2）灯泡正常发光时电路电流约为I=

UL

RL

=

2.5V

10Ω

=0.25A；
此时滑动变阻器两端的电压U_滑=U-U_L=6V-2.5V=3.5V，
此时滑动变阻器接入电路的阻值为R_滑=

U滑

I

=

3.5V

0.25A

=14Ω，
大于滑动变阻器“10Ω1A”的最大阻值，实验时不能选该滑动变阻器，
因此应选规格为“50Ω2A”的滑动变阻器B；
为了保护电路，开关应处于断开状态；
伏安法测功率的原理是：P=UI．
（3）根据小灯泡的额定电压为2.5V，则电压表量程选0-3V；灯泡正常发光时电路电流约为I=

UL

RL

=

2.5V

10Ω

=0.25A；则电流表量程选0-0.6A．
（4）滑动变阻器的滑片向右移动时，灯泡变暗，连入电路的电阻变大，则应滑片的左边的电阻丝接入电路，据上面的提示，应将滑动变阻器左下面的接线柱连接；如图：

（5）为了保护电路，开关闭合前，滑动变阻器的滑片要滑到阻值最大处，故将滑片移至B端．
（6）闭合开关，移动滑动变阻器，电压表、电流表均有很小的示数，说明电路电流太小，电路电阻太大，灯泡实际功率太小，不足以引起灯泡发光，这是因为滑动变阻器同时接下面A、B接线柱，滑动变阻器被接成了定值电阻造成的； 
（7）连好电路，没闭合开关灯泡就发光，说明开关之前是闭合的，这是错误操作．灯泡发出耀眼的光就熄灭了，说明电流很大灯丝烧断，电流表无示数，电压表指针指到了右边表框处，说明灯泡处于开路，故选B．
（8）电压表示数要到2.5V时，灯泡才正常发光，由题目可知此时电压表示数为2V，所以滑动变阻器的阻值要变小，即向A端移动，使电压表示数为额定电压值2.5V，
根据电流表所接量程可知分度值0.02A，结合指针的位置可读出电流为：0.28A，
则P=UI=2.5V×0.28A=1.7W．
（9）根据欧姆定律得：R=

U

I

，所以这个实验可以测电阻，由上面数据可知：灯泡正常工作时电阻R=

U额

I额

=

2.5V

0.28A

≈8.9Ω；
（10）灯泡在不同电压下的功率不同，求不同电压下灯泡功率的平均值没有意义，表中设计有求平均功率一栏，这是错误的；
（11）在“测定小灯泡功率”的实验中，滑动变阻器的作用是：保护电路和改变灯泡两端电压．保护电路； 改变小灯泡两端的电压．
（12）根据测量的物理量是电压和电流，所以还能测量的实验是：电流与电阻的关系（或测定未知电阻的阻值）；
（13）灯泡的额定电压为3.8V，电源电压为6V；所以电压表的量程应改为0～15V．
故答案为：
（1）将电流表调零． 
（2）B； 断开；P=UI．
（3）0-3V； 0-0.6A．
（4）图略．
（5）B．
（6）滑动变阻器被接成了定值电阻造成的； 
（7）B．
（8）A；  2.5； 0.28；  0.7；
（9）8.9；R=

U

I

，．
（10）错误； 灯泡在不同电压下的功率不同，求不同电压下灯泡功率的平均值没有意义．
（11）保护电路； 改变灯泡两端的电压．
（12）电流与电阻的关系（或测定未知电阻的阻值）；
（13）将电压表的量程改为0～15V．