Question

【題目】小琳想知道一只標明“220V 40W”白熾燈不發(fā)光時的燈絲電阻有多大，她設計了圖甲所示電路原理圖，并招來器材動手實驗．

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

（2）小琳設想如果沒有電壓表，能否再找一只電流表和一個定值電阻來代替電壓表，于是她設計了如圖丁所示電路原理圖（R0為阻值已知的定值電阻），連接電路并檢查無誤后閉合開關S，調(diào)節(jié)滑動變阻器R，當電流表 示數(shù)分別為I1 ， I2時，燈絲電阻RL=（用R0 ， I1 ， I2表示測量結果）．

（3）小琳用公式R= 計算出燈泡正常發(fā)光時的電阻為1210Ω，比（1）中測量的電阻大得多，請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)，計算了此時燈泡實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，每一個大格代表5V，每一個小格代表0.5V，示數(shù)是12V．電流表使用的是0～0.6A，每一個大格代表0.2A，每一個小格代表0.02A，示數(shù)是0.5A．由I= 可得，R= = =24Ω；（2）如丁圖，閉合開關S，調(diào)節(jié)滑動變阻器R，當電流表 示數(shù)分別為I1 ， I2時，又因為R0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= 計算出燈泡正常發(fā)光時的電阻為1210Ω，比（1）中測量的電阻大得多，這是因為正常發(fā)光燈絲溫度比不發(fā)光時高的多，燈絲溫度越高電阻越大；（4）根據(jù)圖乙和丙的示數(shù)，計算了此時燈泡實際消耗的電功率：P實=U實I實=12V×0.5A=6W，已知額定功率P=40W，燈泡實際消耗的電功率與燈泡額定功率相差：△P=P﹣P實=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)光時高的多，燈絲溫度越高電阻越大；（4）34．