(2018·安徽淮北模拟)盛夏,小田家里的电灯经常忽明忽暗。小田从学校借来额定电压为2.5V的小灯泡等实验器材...

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(2018·安徽淮北模拟)盛夏,小田家里的电灯经常忽明忽暗。小田从学校借来额定电压为2.5 V的小灯泡等实验器材,想通过实验来研究产生这种现象的原因。

(1)如图*是小田同学已连接的部分电路,请你用笔画线代替导线将电路连接完整,使滑片P向右移动时滑动变阻器接入电路的电阻变大。

(2)小田将滑动变阻器的滑片向左边滑动,小灯泡慢慢变亮,电压表示数逐渐变大;接着又向右移动滑片,小灯泡又逐渐变暗,电压表示数也逐渐变小。小田分析:“电灯忽明忽暗是电灯两端的　　　　　不稳定造成的”。

(3)小田在将小灯泡两端的电压调至2.5 V时。电流表的示数如图乙所示,由此可以知道小灯泡的额定功率是　　　　。

(4)小田结合学过的电学知识进一步分析:家里的电灯有时虽然暗些,但是电灯的实际功率变小了,消耗的电能也少了。由此他想到此时家里使用电热水壶烧水倒是可以省电了。他的想法对吗?请简要说明理由。　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。

【回答】

(1)见解析图　(2)电压　(4)0.75 W

(4)不对,因为烧开一壶水,水吸收的热量是一定的,即消耗的电能一定,根据W=Pt可知,若实际功率变小,则通电时间变长,并不能省电

解析:(1)滑片P向右移动时滑动变阻器接入电路的电阻变大,故滑片以左电阻丝连入电路中与灯串联,灯的额定电压为2.5V,电压表选用小量程与灯并联,如图所示。

(2)闭合开关后,将滑动变阻器的滑片向左滑动,连入的电阻变小,使电路中的电流变大;由U=IR可知,则加在灯两端的电压变大,即电压表示数逐渐变大,小灯泡亮度逐渐变亮;再向右移动滑片时,连入的电阻变大,使电路中的电流变小,由U=IR可知,加在灯两端的电压变小,电压表示数逐渐变小,小灯泡又逐渐变暗;显然灯泡两端电压忽大忽小引起了小灯泡的忽明忽暗现象,故电灯忽明忽暗可能是由于灯泡两端的电压不稳定造成的。

(3)电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,由指针位置可知,灯泡的电流为0.3A;灯泡的额定功率为P=UI=2.5V×0.3A=0.75W。

(4)小田的想法不对。使用电热壶烧开一壶水消耗的电能(或水吸收的热量)是一定的,根据W=Pt可知,当电热水壶的实际功率变小时,需要的加热时间变大,所以并不能省电。

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