Question

【題目】在測定小燈泡額定功率的實(shí)驗(yàn)中（所用燈泡的額定電壓U0=2.5V）．

（1）曉欣小組采用如圖的方案，閉合開關(guān)后，發(fā)現(xiàn)無論怎樣移動滑片P，燈都不亮，電流表示數(shù)始終為0，電壓表示數(shù)約為6V，則電路中出現(xiàn)的故障可能是________；排除故障后，調(diào)節(jié)滑動變阻器，直到電壓表的示數(shù)為2.5V，觀察到電流表示數(shù)如圖所示，則小燈泡的額定功率為________W．

（2）姚遠(yuǎn)小組設(shè)計(jì)了另一種實(shí)驗(yàn)方案（其中電源電壓未知，電阻R的阻值已知）．

①電路如圖所示，請你在如圖中按電路圖用筆畫線代替導(dǎo)線連接好電路；________

②開關(guān)S拔到位置1，移動滑片P至任一位置，讀出電流表示數(shù)I1；

③開關(guān)S拔到位置2，保持滑動變阻器的滑片位置不動，讀出電流表示數(shù)I2先算出燈泡的電阻RL=　________�。ㄕ埬阌盟鶞y的物理量表示），再根據(jù)P0=U02/RL ， 計(jì)算燈泡的額定功率．他們按此方案測量，發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)結(jié)果與真實(shí)值相差較大，原因是________．仔細(xì)分析后，他們認(rèn)為要準(zhǔn)確測出燈泡的額定功率，只需將上述步驟2改為________　使電流表示數(shù)為________．

Answer 1

【答案】小燈泡斷路 0.75 燈泡兩端電壓不是額定電壓,電阻不是正常發(fā)光時的電阻 將開關(guān)S拔到位置1,移動滑片P I1=

【解析】

（1）電流表示數(shù)為零說明電路斷路，電壓表有示數(shù)說明電壓表和電源連接的部分電路正常；根據(jù)電流表的量程和分度值讀出燈泡的額定電流，然后利用P=UI求出燈泡的實(shí)際功率；（2）①根據(jù)電路圖連接實(shí)物圖時，應(yīng)根據(jù)電路路徑一條一條支路連接且要注意一一對應(yīng)；③根據(jù)開關(guān)S拔到位置1和開關(guān)S拔到位置2時，電路中三個用元件的連接方式?jīng)]有發(fā)生改變，由②可得燈泡兩端電壓U=I1R，由③得燈泡電流I=I2-I1，然后根據(jù)歐姆定律可求燈泡電阻；注意燈泡的額定功率只有燈泡在額定電壓下發(fā)光時的功率為額定功率；還要考慮燈絲的電阻隨溫度的改變而改變．

(1)電流表的示數(shù)為零說明電路中有斷路，再根據(jù)電壓表的示數(shù)判斷出電路故障。電壓表有示數(shù)，說明電壓表的兩個接線柱和電源連接的部分沒有斷路，因此故障是小燈泡處發(fā)生斷路了。電壓表示數(shù)為6V等于電源電壓。

排除故障后，調(diào)節(jié)滑動變阻器，直到電壓表的示數(shù)為2.5V，觀察到電流表示數(shù)如圖2所示大小為0.3A，則小燈泡的額定功率P=UI=2.5V×0.3A=0.75W.

(2)①根據(jù)電路圖將燈泡與開關(guān)與閘刀相連的接線柱進(jìn)行連接，將接線柱1與電流表負(fù)接線柱或電源負(fù)極相連。如圖所示：

③由②可得燈泡兩端電壓U=I1R，而開關(guān)S由位置1拔到位置2時，電路中三個元件的連接方式?jīng)]有發(fā)生改變，所以此時燈泡兩端電壓仍然為U；又因?yàn)?/span>L與Rj并聯(lián),所以由③得燈泡電流I=I2I1；則燈泡電阻RL=

由于電流的熱效應(yīng),當(dāng)燈泡發(fā)光時,燈絲的電阻會隨溫度升高而變大;當(dāng)燈泡兩端電壓不等于其額定電壓時,求出的電阻就不等于其正常發(fā)光時電阻,從而求出的功率就不是額定功率;所以要想求燈泡額定功率,就必須讓燈泡兩端電壓等于額定電壓,即將開關(guān)S拔到位置1,移動滑片P,使電流表示數(shù)為I1=.