Question

18．某同學(xué)在做“用電流表和電壓表測定小燈泡功率”的實(shí)驗(yàn)中，所用小燈泡的額定電壓為2.5V，額定功率小于1W．
①則電源至少應(yīng)選用2節(jié)干電池串聯(lián)，電壓表的量程應(yīng)選甩0〜3V，電流表的量程應(yīng)選用0-0.6A．
②如圖是測量小燈泡的功率的原理圖，若連接電路時(shí)燈泡接觸不良，而其他部分完好．則除了燈泡不亮之外，．還會出現(xiàn)的現(xiàn)象是：
I．電流表幾乎無示數(shù)；Ⅱ．電壓表示數(shù)接近3V 
③排除故障后，該同學(xué)設(shè)計(jì)、并根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和數(shù)據(jù)填寫的一份實(shí)驗(yàn)記錄表格：

次數(shù)	燈泡兩端電壓/V	通過燈絲的電流/A	燈泡亮度．	燈泡的 電功率/W	燈泡的 平均電功率/W
1	2.20	0.28	比正常發(fā)光時(shí)暗	0.62	0.76
2	2.50	0.30	正常發(fā)光
3	2.80	0.32	比正常發(fā)光時(shí)亮	0.90

根據(jù)表格內(nèi)容，試回答下列向題
I．小燈泡的額定功率是0.75v．
Ⅱ．小燈泡正常發(fā)光時(shí)燈絲電阻的阻值是8.3Ω；（保留一位小數(shù)）．
Ⅲ、在“實(shí)驗(yàn)記錄”中，如果該同學(xué)對實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察和數(shù)據(jù)的紀(jì)錄部正確，請你指出他所設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)記錄表格中的一處錯(cuò)誤：設(shè)置了取燈泡的平均電功率一欄．
IV．滑動變阻器在實(shí)驗(yàn)中所起的作用：除了可以改變電路中的電流和燈泡兩端的電壓之外，還可以起到保護(hù)電路的作用．

Answer 1

分析 ①一節(jié)干電池電壓為1.5V，電源電壓應(yīng)大于額定電壓2.5V，根據(jù)串聯(lián)串聯(lián)電池電壓的特點(diǎn)求出至少的節(jié)數(shù)；求出燈正常時(shí)的電流范圍，確定電流表量程；
②連接電路時(shí)燈泡接觸不良，將導(dǎo)致電壓表串聯(lián)在電路中，據(jù)此作答；
③Ⅰ．燈在額定電壓下的功率為額定功率，根據(jù)P=UI求燈的額定功率；
Ⅱ．燈在不同電壓下的電阻不同，根據(jù)正常發(fā)光的時(shí)電壓與電流求燈泡正常發(fā)光時(shí)燈絲電阻的阻值；
Ⅲ．不同電壓下燈的功率是不同的；
Ⅳ..變阻器有保護(hù)電路的作用．

解答 解：①電源電壓應(yīng)大于額定電壓2.5V，所以電源電壓至少為3V，因串聯(lián)電池的總電壓等于每節(jié)電池電壓之和，所需要的電池節(jié)數(shù)=$\frac{3V}{1.5V}$=2（節(jié)）；
因小燈泡的額定電壓為2.5V，額定功率小于1W，所以燈正常工作時(shí)的電流小于I′=$\frac{P′}{U′}=\frac{1W}{2.5V}$=0.4A，所以電流表選用0-0.6A；
②連接電路時(shí)燈泡接觸不良，將導(dǎo)致電壓表串聯(lián)在電路中，因電壓表內(nèi)阻很大，根據(jù)歐姆定律，電路中幾乎沒有電流，電流表示數(shù)幾乎為0；根據(jù)分壓原理，電壓表分得絕大部分電壓，示數(shù)接近3V；
③Ⅰ．燈在額定電壓下的功率為額定功率，由表中數(shù)據(jù)，燈的額定功率P=UI=2.5V×0.3A=0.75W；
Ⅱ．燈在正常發(fā)光時(shí)電阻大小R=$\frac{U}{I}$=$\frac{2.5V}{0.3A}$=8.3Ω；
Ⅲ．由表中數(shù)據(jù)可知，燈的電功率隨電壓的增大而增大，不同電壓下燈的功率是不同的，因此，將不同電壓下的電功率取平均值是沒有意義的．實(shí)驗(yàn)記錄表格中的一處錯(cuò)誤是：設(shè)置了取燈泡的平均電功率一欄；
Ⅳ．滑動變阻器在實(shí)驗(yàn)中所起的作用：除了可以改變電路中的電流和燈泡兩端的電壓之外，還可以起到保護(hù)電路的作用．
故答案為：①2；0-0.6；
②電流表幾乎無示數(shù)；電壓表示數(shù)接近3V；
③Ⅰ.0.75；Ⅱ.8.3Ω；Ⅲ．設(shè)置了取燈泡的平均電功率一欄；Ⅳ．保護(hù)電路．

點(diǎn)評 本題用電流表和電壓表測定小燈泡功率”，考查對器材的要求、故障的判斷、電阻及電功率的計(jì)算及對數(shù)據(jù)的處理方法，是中考的常見題型．