Question

3．李翔用如圖1所示電路做“測量小燈泡電功率”實驗，已知小燈泡的額定電壓為2.5V．

（1）李翔在連接電路前檢查儀器，發(fā)現(xiàn)電流表指針如圖甲所示，則李翔接下來的操作是將指針調(diào)零（或調(diào)零）．
（2）電路正確連接后，閉合開關(guān)，移動滑片P，發(fā)觀燈泡總不亮，且電流表無示數(shù)，但電壓表示數(shù)接近3V，則故障原因可能是燈泡斷路．
（3）排除故障后，調(diào)節(jié)滑動變阻器使小燈泡正常發(fā)光，此時電流表指針如圖乙所示，由此可知，小燈泡的額定功率為0.7W．
（4）實驗中，李翔通過移動滑動變阻器的滑片，多次測量通過小燈泡的電流和它兩端的電壓，在對測量的數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄和處理時，李翔設(shè)計了如下表格，請你評價表格設(shè)計的合理性，并說明理由不合理，不同電壓下燈泡消耗的功率不同，電功率平均值一欄無意義．

次數(shù)	電壓U（V）	電流I（A）	電功率P（W）	電功率平均值P（W）
1
2
3

（5）現(xiàn)將兩燈連入圖丁所示電路．實驗過程中，小明不慎把電路中的L₂的玻璃泡打碎了（碰巧燈絲沒有斷），此時他驚奇的發(fā)現(xiàn)：這個小燈泡幾乎不發(fā)光，可另一個燈L₁反而更亮了．你認(rèn)為L₂變暗的原因是R₂變�。�此時電路消耗的總功率與原來相比將變大．（選填“變大”、“變小”或“不變”）

Answer 1

分析 （1）由圖乙知電流表指針沒有指在零刻度線上，應(yīng)對電流表進(jìn)行調(diào)零，使指針指在零刻度線上；
（2）燈泡不亮，電流表無示數(shù)，說明電路為斷路，電壓表有示數(shù)，說明電壓表的正負(fù)接線柱與電源兩極相連；
（3）電壓表與燈泡并聯(lián)，當(dāng)電壓表示數(shù)等于燈泡的額定電壓時，燈泡正常發(fā)光；
根據(jù)電流表的量程、分度值以及指針的位置讀出電流表的示數(shù)，然后由公式P=UI可以求出燈泡的額定功率；
（4）燈泡在不同電壓下實際功率不同，求燈泡不同電壓下燈泡實際功率的平均值沒有意義，據(jù)此評價實驗數(shù)據(jù)表格；
（4）因為燈絲電阻隨溫度的升高而增大，燈泡L₂的玻璃泡打碎了，由于缺少玻璃泡的保護(hù)，電流流過燈泡時產(chǎn)生的熱量迅速散失，使燈絲的溫度較低，燈泡電阻較小，燈泡實際功率較小，燈泡不發(fā)光；由于電源電壓不變，電路總電阻變小，由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$知，電路總功率變大．

解答 解：
（1）由圖乙知電流表指針沒有指在零刻度線上，則接下來的操作是將電流表指針調(diào)零（或調(diào)零）；
（2）燈泡不亮，電流表無示數(shù)，說明電路為斷路，電壓表有示數(shù)，說明電壓表的正負(fù)接線柱與電源兩極相連；因此電路故障為燈泡斷路；
（3）當(dāng)電壓表示數(shù)等于燈泡額定電壓2.5V時，燈泡正常發(fā)光；
根據(jù)圖2乙可知，電流表量程為0～0.6A，分度值為0.02A，示數(shù)為0.28A，則燈泡的額定功率：P=UI=2.5V×0.28A=0.7W；
（4）不同電壓下燈泡消耗的實際功率不同，求不同電壓下燈泡實際功率的平均值沒有意義，所以表格設(shè)計是錯誤的．
（5）①燈泡L₂的玻璃泡打碎了，由于缺少玻璃泡的保護(hù)，電流流過燈泡時產(chǎn)生的熱量迅速散失，使燈絲的溫度較低，燈泡電阻較小，燈泡實際功率較小，燈泡不發(fā)光；
②根據(jù)P=UI=$\frac{{U}^{2}}{R}$，電源電壓不變，總電阻變小，此時電路消耗的總功率與原來相比將變大．
故答案為：（1）將指針調(diào)零（或調(diào)零）；（2）燈泡斷路；（3）0.7；（4）不合理；不同電壓下燈泡消耗的功率不同，電功率平均值一欄無意義；（5）R₂變小；變大．

點評 本題考查了電流表的正確使用、電路故障分析、電流表讀數(shù)以及額定功率的計算，注意燈泡在額定電壓下的功率是額定功率，同時還涉及到了串聯(lián)電路的特點和歐姆定律、電功率公式的應(yīng)用，考查全面，有一定難度．