Question

18．劉星在進(jìn)行“測量小電燈的功率”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，實(shí)驗(yàn)臺上給他提供的器材有：6V蓄電池、電流表（0～0.6A、0～3A）、電壓表（0～3V、0-15v）、滑動變阻器（50Ω、1.5A）、額定電壓為2.5V的小電燈（正常發(fā)光時(shí)的電阻約為7Ω）、開關(guān)各一個(gè)，導(dǎo)線若干．
（1）在實(shí)驗(yàn)中電流表應(yīng)該選擇0～0.6A 的量程，電壓表應(yīng)該選擇0～3V 的量程．
（2）他連接的實(shí)物電路如圖所示，閉合開關(guān)前應(yīng)把滑動變阻器滑片的位置調(diào)到C（填“C”或“D”）端．
（3）閉合開關(guān)后，發(fā)現(xiàn)燈泡始終不發(fā)光，電流表的示數(shù)為零，電壓表的指針迅速越過最右側(cè)的刻度線，產(chǎn)生此故障的原因可能是下列情況中的B或C （填序號）
A．小電燈短路        B．小電燈的燈絲斷了      C．小電燈的燈座接觸不良
D．電壓表的正、負(fù)接線柱接反     E．變阻器滑片放在了最小阻值處
（4）排除故障后，調(diào)節(jié)滑動變阻器測得如表所示的四組數(shù)據(jù)．表中有一個(gè)明顯的錯(cuò)誤數(shù)據(jù)，請找出錯(cuò)誤數(shù)據(jù)1.00；分析產(chǎn)生的原因是：讀錯(cuò)了量程．

次數(shù)	電壓/V	電流/A
1	1.5	0.17
2	2.0	0.18
3	2.5	1.00
4	3.0	0.23

（5）小超發(fā)現(xiàn)，由表中數(shù)據(jù)計(jì)算可知：小電燈亮度不同時(shí)燈絲的電阻不相等．你認(rèn)為造成這種結(jié)果的原因是燈絲電阻受溫度影響．燈泡正常發(fā)光時(shí)的電流為0.2 A．
（6）調(diào)節(jié)滑片P的位置，使電燈正常發(fā)光，這時(shí)燈泡的額定功率是0.5W．
（7）小強(qiáng)同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中連接好電路的最后一根導(dǎo)線，燈泡接著發(fā)出耀眼的光，你認(rèn)為小強(qiáng)在連接電路時(shí)所犯的錯(cuò)誤是連接電路時(shí)沒有斷開開關(guān)和滑動變阻器的滑片沒有移到最大阻值端．
（8）小華在連接好電路開始實(shí)驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)，開關(guān)閉合后電流表電壓表均有示數(shù)，可小燈泡不亮，小華應(yīng)進(jìn)行的操作是移動滑動變阻器的滑片，觀察小燈泡是否發(fā)光．
（9）此實(shí)驗(yàn)裝置還可做那些實(shí)驗(yàn)探究測量小燈泡的電阻．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)燈泡額定電壓確定電壓表量程，根據(jù)燈泡正常發(fā)光時(shí)的電流確定電流表量程．
（2）閉合開關(guān)前，滑動變阻器接入電路的阻值應(yīng)為滑動變阻器的最大阻值，根據(jù)電路圖確定滑片的位置．
（3）閉合開關(guān)后，小明發(fā)現(xiàn)燈泡不發(fā)光，電流表的示數(shù)為零，電壓表的示數(shù)超過3V，說明問題出在電壓表兩接線柱之間的電路，短路不對（這樣電壓表示數(shù)為0），只能是開路．
（4）根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與其它數(shù)據(jù)的差別，可知讀數(shù)時(shí)，電流表的量程讀取錯(cuò)誤；
（5）燈絲電阻隨溫度的升高而增大；
（6）根據(jù)公式P=UI計(jì)算出燈泡的額定功率；
（7）連接好最后一根導(dǎo)線還沒閉合開關(guān)燈泡就發(fā)光，說明開關(guān)在連接電路之前是閉合的，燈泡立即發(fā)出明亮耀眼的光說明電路電流很大，故滑動變阻器的阻值沒有調(diào)到最大阻值處．
（8）電路電阻太大，電路電流很小，燈泡實(shí)際功率很小時(shí)，燈泡不發(fā)光，可以移動滑片，減小滑動變阻器接入電路的中子，看燈泡是否發(fā)光．

解答 解：（1）燈泡額定電壓是2.5V，則電壓表選0～3V量程，
燈泡正常發(fā)光時(shí)的電流約為I=$\frac{U}{R}$=$\frac{2.5V}{7Ω}$=0.36A，則電流表選0～0.6A量程．
（2）由電路可知，當(dāng)滑片在C端時(shí)，滑動變阻器接入電路的阻值最大，因此閉合開關(guān)前滑片應(yīng)移到C端．
（3）電流表的示數(shù)為零，電壓表的示數(shù)超過3V，說明問題出在電壓表兩接線柱之間的電路開路，B、C選項(xiàng)正確．
（4）由數(shù)據(jù)知，第3次實(shí)驗(yàn)，電流表的示數(shù)明顯增大，可知該次數(shù)據(jù)錯(cuò)誤，根據(jù)與其它電流值分析，大約5倍關(guān)系，可能是電流表量程讀取錯(cuò)誤；
（5）燈絲的電阻隨溫度的升高而增大，小燈泡的亮度不同時(shí)，燈絲的溫度不同，造成其電阻不同；
由表格中數(shù)據(jù)知，燈泡中正常發(fā)光時(shí)的電流應(yīng)為I=$\frac{1.00A}{5}$=0.2A；
（6）則P=UI=2.5V×0.2A=0.5W；
（7）連好電路，沒閉合開關(guān)燈泡就發(fā)光，說明開關(guān)之前是閉合的，這是錯(cuò)誤操作．燈泡發(fā)出耀眼的光，說明電流很大，這是滑動變阻器沒有調(diào)到最大阻值，這也是不允許的．
（8）閉合開關(guān)后，電流表、電壓表均有示數(shù)，燈泡不亮可能是由于電路電阻太大，電路電流太小，燈泡實(shí)際功率太小造成的，可以移動滑動變阻器的滑片，觀察小燈泡是否發(fā)光，故移動滑動變阻器的滑片，觀察小燈泡是否發(fā)光．
（9）根據(jù)電壓和電流值，還可根據(jù)R=$\frac{U}{I}$測量小燈泡的電阻．
故答案為：（1）0～0.6A；0～3V；（2）C；（3）B；C；（4）1.00；讀錯(cuò)了量程；（5）燈絲電阻受溫度影響；0.2；（6）0.5；（6）；（7）連接電路時(shí)沒有斷開開關(guān)；滑動變阻器的滑片沒有移到最大阻值端；（8）移動滑動變阻器的滑片，觀察小燈泡是否發(fā)光；（9）測量小燈泡的電阻．

點(diǎn)評 本題考查了測電功率實(shí)驗(yàn)時(shí)電表量程的選擇、實(shí)物電路的連接、額定功率的計(jì)算、電路故障的判斷、燈泡電阻與溫度的關(guān)系等；只有當(dāng)燈泡兩端的實(shí)際電壓等于其額定電壓時(shí)，燈泡才會正常發(fā)光，額定功率等于其實(shí)際功率．