Question

14．某同學(xué)在做“用電流表和電壓表測(cè)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)選用0～3V，電流表的量程應(yīng)選用0-0.6AA．
②如圖是測(cè)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(huì)出現(xiàn)的現(xiàn)象是：Ⅰ．電流表示數(shù)幾乎為0：
Ⅱ．電壓表示數(shù)幾乎等于電源電壓．
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(xiě)的一份實(shí)驗(yàn)記錄表格：

次數(shù)	燈泡兩端電壓/V	通過(guò)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，試回答下列問(wèn)題：
Ⅰ．小燈泡的額定功率是0.75W；
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(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察和數(shù)據(jù)的記錄都正確，請(qǐng)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：燈泡的平均電功率無(wú)意義；
Ⅳ．滑動(dòng)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由燈泡額定電壓可知電源電壓需要的干電池節(jié)數(shù)；由P=UI計(jì)算燈泡正常發(fā)光時(shí)的電流，從而確定電流表的量程；
②燈泡接觸不良，由圖可知電路的連接情況，從而分析電路會(huì)出現(xiàn)的現(xiàn)象；
③Ⅰ．由表格數(shù)據(jù)找到額定電壓下燈泡的電流，由P=UI計(jì)算小燈泡的額定功率；
Ⅱ．由歐姆定律計(jì)算燈泡正常發(fā)光時(shí)燈絲電阻；
Ⅲ．燈泡的實(shí)際電壓不同時(shí)，其實(shí)際功率不同，由此分析表格中的錯(cuò)誤；
Ⅳ．變阻器在電路中的作用有：保護(hù)電路和調(diào)節(jié)電路中電流和燈泡兩端電壓．

解答 解：
①由題知，燈泡的額定電壓為2.5V，因?yàn)橐还?jié)干電池電壓1.5V，所以至少選用2節(jié)干電池；
由P=UI可知，燈泡正常發(fā)光電流小于：I=$\frac{P}{U}$=$\frac{1W}{2.5V}$=0.4A，故電流表選用0-0.6A量程；
②燈泡接觸不良，即燈泡斷路，由圖可知此時(shí)，電壓表被串聯(lián)入電路中，因?yàn)殡妷罕淼碾娮璺浅４�，電源電壓一定，由歐姆定律可知，電路電路電流非常小，幾乎為0，即電流表示數(shù)幾乎為0；這時(shí)電壓表分得的電壓幾乎等于電源電壓；
③Ⅰ．由表格數(shù)據(jù)知，燈泡電壓為2.5V時(shí)，通過(guò)燈泡的電流為0.30A，
所以燈泡的額定功率：P=UI=2.5V×0.30A=0.75W；
Ⅱ．由歐姆定律可得，燈泡正常發(fā)光時(shí)燈絲電阻：
R_L=$\frac{U}{I}$=$\frac{2.5V}{0.30A}$≈8.3Ω；
Ⅲ．燈泡的實(shí)際電壓不同時(shí)，其實(shí)際功率不同，所以表格中計(jì)算燈泡的平均功率沒(méi)有意義；
Ⅳ．本實(shí)驗(yàn)中滑動(dòng)變阻器的作用有：調(diào)節(jié)電路中電流和燈泡兩端電壓和保護(hù)電路．
故答案為：①2；0-0.6A；②電流表示數(shù)幾乎為0；電壓表示數(shù)幾乎等于電源電壓；③Ⅰ．0.75W；Ⅱ．8.3Ω；Ⅲ．燈泡的平均電功率無(wú)意義；Ⅳ．保護(hù)電路．

點(diǎn)評(píng) 本題是測(cè)定小燈泡功率的實(shí)驗(yàn)，考查了器材選擇、電路故障分析、功率和電阻計(jì)算等，考查的知識(shí)點(diǎn)多，綜合性強(qiáng)，都是�？嫉膯�(wèn)題，應(yīng)掌握好．