Question

1．小明在實(shí)驗(yàn)室發(fā)現(xiàn)一只標(biāo)有“2.5V  0.3A”字樣的小燈泡L．他想測(cè)定這個(gè)小燈泡的電功率，請(qǐng)你幫他完成以下實(shí)驗(yàn)：
（1）請(qǐng)科學(xué)合理連接實(shí)物電路．
（2）連接電路時(shí)，開(kāi)關(guān)應(yīng)①斷開(kāi)（選填“斷開(kāi)”、“閉合”）．實(shí)驗(yàn)中小明移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片P，先后使電壓表的示數(shù)為2.0V、2.5V，分別讀出電流表示數(shù)并記錄數(shù)據(jù)．

次數(shù)	電壓U/V	電流I/A	電功率P/W
1	2.0	0.26	0.52
2	2.5	0.30

②小燈泡的額定功率是0.75W．
③當(dāng)電壓表示數(shù)是2.5V時(shí)，滑片位置如圖所示，若要測(cè)量小燈泡兩端電壓為2.0V時(shí)的電功率，接下來(lái)的操作是向右移動(dòng)滑片同時(shí)觀察電壓表直到示數(shù)為2V，并讀取電流表示數(shù)．
（3）小紅認(rèn)為只要再添加一個(gè)器材即可利用該電路探究電功率跟電流、電壓的關(guān)系，這個(gè)器材是一個(gè)適當(dāng)規(guī)格且與L電阻不同的小燈泡．

Answer 1

分析 （1）電流表與被測(cè)電路串聯(lián)，并根據(jù)小燈泡的額定電流選取合適量程；
（2）①為保護(hù)電路，在連接電路的過(guò)程中，開(kāi)關(guān)應(yīng)斷開(kāi)；
②當(dāng)小燈泡兩端電壓為2.5V時(shí)，小燈泡正常發(fā)光，此時(shí)電功率為小燈泡的額定功率，由P=UI計(jì)算；
③要使小燈泡兩端電壓由2.5V變?yōu)?.0V，須增大變阻器兩端電壓，根據(jù)串聯(lián)電路的特點(diǎn)，可通過(guò)移動(dòng)滑片來(lái)增大變阻器的電阻來(lái)實(shí)現(xiàn)；
（3）要探究電功率和電壓、電流之間的關(guān)系，必須要求電壓或電流中的其中一個(gè)量不變來(lái)研究另一個(gè)，所以采用控制變量法得到三者的關(guān)系．

解答 解：
（1）由題可知，燈泡標(biāo)有“2.5V  0.3A”字樣，因此電流表須采用0-0.6A量程且與燈泡、滑動(dòng)變阻器串聯(lián)，如圖所示；

（2）①為保護(hù)電路，在連接電路的過(guò)程中，開(kāi)關(guān)應(yīng)斷開(kāi)；
②由題可知，當(dāng)小燈泡兩端電壓為2.5V時(shí)，小燈泡正常發(fā)光，從表中可以看出，此時(shí)小燈泡的電流I=0.30A，小燈泡的額定功率P_額=UI=2.5V×0.3A=0.75W；
③由圖可知，變阻器與小燈泡串聯(lián)，要使小燈泡兩端電壓由2.5V變?yōu)?.0V，則需增大變阻器分得的電壓，增大變阻器電阻，由圖可知，應(yīng)將滑片向右移動(dòng)，直至電壓表示數(shù)為2V時(shí)，并讀出電流表的示數(shù)；
（3）要探究電功率和電壓、電流之間的關(guān)系，必須要求電壓或電流中的其中一個(gè)量不變來(lái)研究另一個(gè)，即應(yīng)采用控制變量法，同時(shí)用到了轉(zhuǎn)換法，通過(guò)燈泡的亮度來(lái)判斷功率的大小；
因此需要一個(gè)適當(dāng)規(guī)格且與L電阻不同的小燈泡L₁，用L₁與L并聯(lián)，保持電壓相同，可探究電功率與電流的關(guān)系；用L₁與L串聯(lián)，保持電流相同，可探究電功率與電壓的關(guān)系．
故答案為：（1）如圖所示；
（2）①斷開(kāi)；②0.75；③向右移動(dòng)滑片同時(shí)觀察電壓表直到示數(shù)為2V，并讀取電流表示數(shù)；
（3）一個(gè)適當(dāng)規(guī)格且與L電阻不同的小燈泡．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了測(cè)定這個(gè)小燈泡的電功率的實(shí)驗(yàn)，要掌握實(shí)驗(yàn)操作，會(huì)正確連接電路，理解燈泡正常發(fā)光時(shí)，其實(shí)際功率等于額定功率．