Question

【題目】盛夏，小田家里的電燈經常忽明忽暗。小田從學校借來額定電壓為2.5V的小燈泡等實驗器材，想通過實驗來研究產生這種現象的原因。

（1）如圖甲是小田同學已連接的部分電路，請你用筆畫線代替導線將電路連接完整，使滑片P向右移動時滑動變阻器接入電路的電阻變大。

（_____）

（2）小田將滑動變阻器的滑片向左邊滑動，小燈泡慢慢變亮，電壓表示數逐漸變大；接著又向右移動滑片，小燈泡又逐漸變暗，電壓表示數也逐漸變小。小田“電燈忽明忽暗是電燈兩端的_____不穩定造成的”。

（3）小田在將小燈泡兩端的電壓調至2.5V時。 電流表的示數如圖乙所示，由此可以知道小燈泡的額定功率是_____。

（4）小田結合學過的電學知識進一步家里的電燈有時雖然暗些，但是電燈的實際功率變小了，消耗的電能也少了。由此他想到此時家里使用電熱水壺燒水倒是可以省電了。他的想法對嗎？請簡要說明理由_____。

Answer 1

【答案】 電壓 0.75W 不對，因為燒開一壺水，水吸收的熱量是一定的，即消耗的電能一定，根據W＝Pt可知，若實際功率變小，則通電時間變長，并不能省電

【解析】

（1）滑片P向右移動時滑動變阻器接入電路的電阻變大，故滑片以左電阻絲連入電路中與燈串聯，燈的額定電壓為2.5V，電壓表選用小量程與燈并聯，如下所示：

（2）閉合開關后，將滑動變阻器的滑片向左滑動，連入的電阻變小，使電路中的電流變大；

由U＝IR可知，則加在燈兩端的電壓變大，即電壓表示數逐漸變大，小燈泡亮度逐漸變亮；

再向右移動滑片時，連入的電阻變大，使電路中的電流變小，由U＝IR可知，加在燈兩端的電壓變小，電壓表示數逐漸變小，小燈泡又逐漸變暗；顯然燈泡兩端電壓忽大忽小引起了小燈泡的忽明忽暗現象，故電燈忽明忽暗可能是由于燈泡兩端的電壓不穩定造成的。

（3）電流表的量程為0～0.6A，分度值為0.02A，由指針位置可知，燈泡的電流為0.3A；

燈泡的額定功率為P＝UI＝2.5V×0.3A＝0.75W。

（4）小田的想法不對。使用電熱壺燒開一壺水消耗的電能（或水吸收的熱量）是一定的，根據W＝Pt可知，當電熱水壺的實際功率變小時，需要的加熱時間變大，所以并不能省電。