Question

5．在測定某小燈泡的額定電功率的實驗中，某同學(xué)設(shè)計了如下所示電路圖：
（1）電路圖中的電表①應(yīng)是電流表，②應(yīng)是電壓表．
（2）如果小燈泡的額定電壓為2.5V，則電源最少應(yīng)有2節(jié)干電池組成．
（3）在連接電路時，開關(guān)應(yīng)斷開，滑動變阻器的滑片應(yīng)移到變阻器的b（或右）端．
（4）如圖所示，當(dāng)電壓表的示數(shù)是1.2V時，應(yīng)把變阻器的滑片向a（或左）端移動．
（5）若估計小燈泡的電阻約為5Ω，電源是由兩節(jié)干電池串聯(lián)組成，那么電流表的量程應(yīng)選0～0.6A，電壓表的量程應(yīng)選0～3V．
（6）當(dāng)電壓表的示數(shù)為2.9V時，小燈泡的實際功率比額定功率大，小燈泡的亮度比正常時要亮些（填”亮”或”暗”）．
（7）某同學(xué)測得以下三組數(shù)據(jù)，請你填出每次的電功率值．

數(shù)值 次數(shù)	電壓（V）	電流（A）	電功率（W）
1	1.5	0.3
2	2	0.4
3	2.5	0.5

（8）此小燈泡的額定電功率是1.25W．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)電流表是串聯(lián)使用、電壓表是并聯(lián)使用分析電表的位置；
（2）一節(jié)干電池的電壓為1.5V，根據(jù)電源的電壓應(yīng)大于小燈泡的額定電壓可知需要干電池的節(jié)數(shù)；
（3）為防止電路中電流過大燒壞用電器，在連接電路時開關(guān)要斷開，閉合開關(guān)時滑動變阻器處于最大阻值處；
（4）要測燈泡的額定功率，燈泡要在2.5V下工作，要使燈泡電壓由1.2V增大到2.5V，需要增大電路電流，減小電路電阻，減小滑動變阻器連入電路的阻值；
（5）根據(jù)燈泡的額定電壓確定電壓表的量程，根據(jù)歐姆定律求出燈泡額定電流的大約值并確定電流表的量程；
（6）燈絲電阻不變，由公式P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知燈泡實際功率與額定功率之間的關(guān)系，進(jìn)一步根據(jù)燈泡的亮暗取決于實際功率的大小可知燈泡亮暗的變化．
（7）根據(jù)P=UI可求得每次的電功率值；
（8）根據(jù)P_額=U_額I_額可求得小燈泡的額定電功率．

解答 解：
（1）與燈泡并聯(lián)的②應(yīng)該是電壓表，如果是電流表，則燈泡被短路；串聯(lián)在電路中的①電表應(yīng)該為電流表，如果是電壓表，則電路斷路；
（2）2節(jié)干電池組成的電源電壓為2×1.5V=3V＞2.5V，故額定電壓為2.5V的小燈泡至少需要2節(jié)；
（3）在連接器材時，為保護(hù)電路，開關(guān)要斷開，滑動變阻器應(yīng)處于最大阻值處的b（或右）端；
（4）測燈泡的額定功率，燈泡需在額定電壓下工作，燈泡電壓要從1.2V增大到2.5V，電流要增大，電路總電阻要減小，滑動變阻器電阻要減小，滑片向a（或左）端移動．
（5）燈泡的額定電壓為2.5V，所以電壓表的量程為0～3V；
燈泡額定電流約為$\frac{2.5V}{5Ω}$=0.5A，故電流表的量程為0～0.6A；
（6）根據(jù)P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知，燈泡電阻不變，燈泡兩端的實際電壓大于額定電壓時，實際功率大于額定功率，燈泡要比正常發(fā)光更亮一些．
（7）P₁=U₁I₁=1.5V×0.3A=0.45W；P₂=U₂I₂=2V×0.4A=0.8W；P₃=U₃I₃=2.5V×0.5A=1.25W．
（8）此小燈泡的額定電功率P_額=U_額I_額=2.5V×0.5A=1.25W．
故答案為：
（1）電流表；電壓表；
（2）2；
（3）斷開；b（或右）；
（4）a（或左）；
（5）0～0.6A；0～3V；
（6）大；亮；
（7）見下表：

數(shù)值 次數(shù)	電壓（V）	電流（A）	電功率（W）
1	1.5	0.3	0.45
2	2	0.4	0.8
3	2.5	0.5	1.25

（8）1.25W．

點評 本題考查了電表和滑動變阻器的正確使用、電表量程的選擇、實驗的注意事項等，關(guān)鍵是知道燈泡的亮暗取決于實際功率的大小以及一節(jié)干電池的電壓為1.5V．