Question

【題目】小琳想知道一只標(biāo)明“220V 40W”白熾燈不發(fā)光時(shí)的燈絲電阻有多大，她設(shè)計(jì)了圖甲所示電路原理圖，并招來(lái)器材動(dòng)手實(shí)驗(yàn)．

（1）按照如圖甲所示連接電路，檢查無(wú)誤后閉合開關(guān)S，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R，電壓表和電流表的示數(shù)分別如圖乙、丙所示，此時(shí)燈絲電阻為Ω．

（2）小琳設(shè)想如果沒(méi)有電壓表，能否再找一只電流表和一個(gè)定值電阻來(lái)代替電壓表，于是她設(shè)計(jì)了如圖丁所示電路原理圖（R0為阻值已知的定值電阻），連接電路并檢查無(wú)誤后閉合開關(guān)S，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R，當(dāng)電流表 示數(shù)分別為I1 ， I2時(shí)，燈絲電阻RL=（用R0 ， I1 ， I2表示測(cè)量結(jié)果）．

（3）小琳用公式R= 計(jì)算出燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻為1210Ω，比（1）中測(cè)量的電阻大得多，請(qǐng)你幫助小琳給出合理的解釋 ．
（4）小琳根據(jù)圖乙和丙的示數(shù)，計(jì)算了此時(shí)燈泡實(shí)際消耗的電功率與燈泡額定功率相差W．

Answer 1

【答案】
（1）24
（2）
（3）正常發(fā)光燈絲溫度比不發(fā)光時(shí)高的多，燈絲溫度越高電阻越大
（4）34
【解析】解：（1）電壓表使用的是0～15V，每一個(gè)大格代表5V，每一個(gè)小格代表0.5V，示數(shù)是12V．電流表使用的是0～0.6A，每一個(gè)大格代表0.2A，每一個(gè)小格代表0.02A，示數(shù)是0.5A．由I= 可得，R= = =24Ω；（2）如丁圖，閉合開關(guān)S，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R，當(dāng)電流表 示數(shù)分別為I1 ， I2時(shí)，又因?yàn)镽0與L并聯(lián)，所以I2R0=U0=UL ， IL=I1﹣I2 ， 燈絲電阻RL= = ；（3）小琳用公式R= 計(jì)算出燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻為1210Ω，比（1）中測(cè)量的電阻大得多，這是因?yàn)檎�常發(fā)光燈絲溫度比不發(fā)光時(shí)高的多，燈絲溫度越高電阻越大；（4）根據(jù)圖乙和丙的示數(shù)，計(jì)算了此時(shí)燈泡實(shí)際消耗的電功率：P實(shí)=U實(shí)I實(shí)=12V×0.5A=6W，已知額定功率P=40W，燈泡實(shí)際消耗的電功率與燈泡額定功率相差：△P=P﹣P實(shí)=40W﹣6W=34W．
所以答案是：（1）24；（2） ；（3）正常發(fā)光燈絲溫度比不發(fā)光時(shí)高的多，燈絲溫度越高電阻越大；（4）34．