Question

14．在“測(cè)量小燈泡額定電功率”的實(shí)驗(yàn)中，被測(cè)小燈泡的額定電壓為2.5V，電源由兩節(jié)新的干電池串聯(lián)而成．請(qǐng)你解答下列問題：

（1）請(qǐng)將如圖（甲）所示的實(shí)驗(yàn)電路補(bǔ)充完整，要求：滑片向左移動(dòng)時(shí)，燈泡變暗；
（2）閉合開關(guān)前，將滑動(dòng)變阻器的阻值調(diào)到最大，閉合開關(guān)后，若發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮，并且電壓表和電流表的示數(shù)均較小，這是由于跟滑動(dòng)變阻器的阻值相比，小燈泡的電阻值太小 （選填“太大”或“太小”）的緣故；
（3）移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，使電壓表的示數(shù)為2.5V時(shí)，小燈泡正常發(fā)光，此時(shí)電流表的示數(shù)如圖（乙）所示為0.32A，則小燈泡的額定功率為0.8W；
（4）再調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片的位置使小燈泡的亮度變暗，這時(shí)小燈泡的實(shí)際功率比額定功率小 （選填“大”或“小”）；
（5）小明做完實(shí)驗(yàn)后發(fā)現(xiàn)電路中的電流表壞了，他利用剩余的器材和老師又給的開關(guān)S₁和S₂、阻值為R₀的定值電阻、導(dǎo)線若干，仍能測(cè)出燈泡的額定功率，請(qǐng)將你設(shè)計(jì)的電路圖畫到圖丙方框中．

Answer 1

分析 （1）本實(shí)驗(yàn)中電流表、燈泡、變阻器應(yīng)串聯(lián)，根據(jù)滑片向左移動(dòng)時(shí)，燈泡變暗確定變阻器的接線柱；
（2）燈泡不亮、電流表的示數(shù)很小，都是由于電路中的電流過�。浑娫措妷菏且欢ǖ�，電流小是因?yàn)殡娮柽^大，小燈泡的電阻約為定值，那就是因?yàn)榛瑒?dòng)變阻器的電阻過大；
（3）讀取電流表的示數(shù)時(shí)先要認(rèn)清量程和分度值；小燈泡的電功率可以根據(jù)P=UI來進(jìn)行計(jì)算；
（4）燈泡亮度由其實(shí)際功率決定，由此分析；
（5）要測(cè)量小燈泡的額定功率，應(yīng)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，使小燈泡兩端的電壓等于額定電壓，將燈與定值電阻串聯(lián)，根據(jù)定值電阻兩端的電壓和電阻計(jì)算出電路中的電流，從而根據(jù)P=UI得出小燈泡的電功率的表達(dá)式．

解答 解：
（1）測(cè)量小燈泡額定電功率的實(shí)驗(yàn)中，電流表、燈泡、變阻器應(yīng)串聯(lián)，由乙圖可知電流表使用0-0.6A量程，滑片向左移動(dòng)時(shí)，燈泡變暗，說明電流變小，則左移變阻器連入阻值變大，所以應(yīng)將B接線柱接入電路．如圖所示：
；
（2）閉合開關(guān)后，發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮，這是因?yàn)橥ㄟ^小燈泡的電流過小了，電路中的電流小就是因?yàn)殡娐分械碾娮柽^大（因?yàn)殡娫措妷菏且欢ǖ模�，小燈泡的電阻幾乎為一定值，所以是滑�?dòng)變阻器的電阻過大了；
（3）觀察電流表的量程是0-0.6A，分度值是0.02A，小燈泡正常發(fā)光時(shí)電壓是2.5V，此時(shí)電流表的示數(shù)是0.32A，
小燈泡的額定功率P=UI=2.5V×0.32A=0.8W；
（4）燈泡亮度由其實(shí)際功率決定，燈泡實(shí)際功率越小，燈泡越暗，所以這時(shí)小燈泡的實(shí)際功率比額定功率小；
（5）有電壓表可利用電壓表測(cè)燈泡電壓，調(diào)節(jié)滑片使燈泡正常發(fā)光，沒有電流表，可借助串聯(lián)電路特點(diǎn)，通過測(cè)R₀電壓求得電路中此時(shí)的電流，根據(jù)P=UI計(jì)算燈泡的額定功率．電路圖如圖下圖所示：
．
故答案為：
（1）見上圖；（2）太小；（3）2.5、0.32、0.8；（4）��；（5）見上圖．

點(diǎn)評(píng) 此題考查了小燈泡的額定功率的測(cè)量實(shí)驗(yàn)，涉及到電流表的讀數(shù)、電功率的計(jì)算、以及缺少電流表時(shí)測(cè)量電功率的方法，本題的難點(diǎn)是缺少電流表時(shí)電功率的測(cè)量的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，掌握測(cè)量電功率的實(shí)驗(yàn)原理和串聯(lián)電路的特點(diǎn)是解題的關(guān)鍵．