Question

2．小明的實驗小組為測量一個額定電壓為2.5V，額定功率估計為1W的小燈泡的實際功率，準備了一下實驗器材：電流表（0～0.6A～3A）、電壓表（0～3V～15V）、兩節(jié)干電池，滑動變阻器一個，開關和若干導線．
（1）此實驗中，電流表應使用0～0.6A的量程；電壓表應使用0～3VV的量程．
（2）根據測量的數據，小燈泡的額定功率為1W，其中第1次測得的數據是電流表的示數讀錯了．

實驗次數	電壓U/（V）	電流I/（A）
1	2.20V	0.55A
2	2.50V	0.40A
3	2.80V	0.45A

（3）小明說該實驗電路圖除了能測功率外，還可以“探究電流跟電阻的關系”，在用這個電路探究電流與電阻關系時，應保持電壓不變，改變電阻．具體做法是，開關閉合后，移動滑動變阻器的滑片，使電壓表示數為2V，讀出電流值；在將5Ω的電阻改接成10Ω的電阻，發(fā)現電壓表示數大于2V（選填“大于”“小于”或“等于”），下一步應將滑動變阻器的滑片向右移動（選填“左”“右”）．
（4）同組的小亮想出了一個用電能表測量家中一盞白熾燈的功率的方法，除了電能表之外他還需要的器材有秒表，小亮仔細觀察了電能表，看到轉盤上標有“3000r/kw•h”的字樣，表示的意義是每消耗1kW•h的電能，電能表轉3000轉．小亮關閉了家中其他的用電器，讓客廳內的一盞白熾燈單獨工作，他記錄下1分鐘轉盤轉過的轉數為5轉，通過計算，小亮得出了客廳內白熾燈的功率為100W．

Answer 1

分析 （1）根據P=UI求出燈泡額定電流的大約值，從而確定電流表的量程；根據燈泡的額定電壓確定電壓表的量程；
（2）根據表中數據讀出，當燈泡兩端電壓為額定電壓值時，對應的電流值，然后利用P=UI即可求出燈泡的額定功率；當燈泡兩端電壓小于額定電壓時，額定電流小于額定電流；
（3）探究電流與電阻關系時，需控制電阻兩端電壓不變，同時改變電阻的大��；
根據串聯電路分壓的規(guī)律確定電壓表示數的變化以及滑片移動的方向；
（4）根據P=$\frac{W}{t}$分析需要的測量工具，然后根據“3000r/kw•h”的含義求出電能表表盤轉5轉消耗的電能，再利用功率計算功求出功率．

解答 解：（1）由P=UI可知，燈泡的額定電流約：I=$\frac{P}{U}$=$\frac{1W}{2.5V}$=0.4A；
因為燈泡的額定電壓為2.5V，所以電壓表量程選擇0～3V；
（2）根據表中數據可知，當燈泡兩端電壓為2.5V時，通過燈泡的電流為0.4A；
則燈泡的額定功率：P=UI=2.5V×0.4A=1W；
當燈泡兩端電壓小于額定電壓時，額定電流小于額定電流，而第1組數據中，實際電壓小于額定電壓，實際電流大于額定電流，因此第1組數據錯誤；
（3）探究電流與電阻關系時，需控制電阻兩端電壓不變，改變電阻的大小；
具體做法：開關閉合后，移動滑動變阻器的滑片，使電壓表示數為2V，讀出電流值；在將5Ω的電阻改接成10Ω的電阻，由于串聯電路起分壓作用，電阻越大，分得的電壓越大，因此電壓表示數大于2V；為保持電壓表的示數不變，增大滑動變阻器兩端電壓，即增大滑動變阻器接入電路的阻值，故應將滑動變阻器的滑片向右移動；
（4）由P=$\frac{W}{t}$可得，要測量用電器的功率，需利用電能表測量電能，秒表測量時間；
“3000r/kw•h”表示每消耗1kW•h的電能，電能表轉3000轉；
電能表表盤轉5R消耗的電能：W=$\frac{5}{3000}$kW•h=$\frac{1}{600}$kW•h；
白熾燈的功率：P=$\frac{W}{t}$=$\frac{\frac{1}{600}kW•h}{\frac{1}{60}h}$=0.1kW=100W．
故答案為：（1）0～0.6；0～3；（2）1；1；（3）電壓；電阻；大于；右；（4）秒表；每消耗1kW•h的電能，電能表轉3000轉；100W．

點評 本題考查電壓表和電流表量程的選擇、功率計算公式的應用、滑動變阻器的使用、功率的計算、數據分析以及利用電能表和秒表測量用電器的功率等，關鍵明確電能表上參數的含義．