Question

【題目】在“測量小燈泡的電功率”的實驗中，小燈泡的額定電壓為2.5V，正常發(fā)光時的電阻約為8Ω。

（1）在圖甲中，有一根導(dǎo)線未連接，請用筆畫線代替導(dǎo)線將電路連接完整。

（______________）

（2）閉合開關(guān)后，小燈泡不亮，電流表有示數(shù)，電壓表沒有示數(shù)。經(jīng)檢查，導(dǎo)線連接完好，則電路故障可能是小燈泡發(fā)生了_______（選填“短路”或“斷路”）。

（3）移動滑片P到某一位置時，電壓表示數(shù)如圖乙所示，為______V；此時要測量小燈泡的額定功率，應(yīng)持滑片P向 _________（選填“左”或“右”）端移動，移動滑片P，記下多組對應(yīng)的電壓表和電流表的示數(shù)，并繪制成圖丙所示的 I－U圖像；

（4）由圖像可計算出小燈泡的額定功率是______ W。

（5）完成上述測量后，不用電壓表，用如右圖所示的電路也可測量已知額定電流的小燈泡的額定功率，已知小燈泡的額定電流為I額，定值電阻的阻值為R0。實驗步驟如下，請補(bǔ)充完整：

①閉合開關(guān)S、S2，斷開開關(guān)S1，_______________________ ，使電流表示數(shù)為I額。

②閉合開關(guān)S、S1，斷開開關(guān)S2，記下此時電流表的示數(shù)為I；

③小燈泡的額定功率的表達(dá)式為P額=_________________ 。

Answer 1

【答案】見解析所示 短路 2.2 右 0.75 滑動變阻器 I額(I -I額)R0

【解析】

(1)[1]燈泡正常發(fā)光時的電流

I===0.3125A

所以電流表選用小量程，電流從正接線柱流入，從負(fù)接線柱流出，如下圖所示：

(2)[2]閉合開關(guān)后，電流表有示數(shù)，說明電路是通路；電壓表沒有示數(shù)，說明與電壓表并聯(lián)的用電器兩端沒有電壓，因此電路故障為燈泡短路；

(3)[3]電壓表使用03V量程，每一個大格代表1V，每一個小格代表0.1V，電壓表示數(shù)為2.2V；

[4]要使燈泡正常工作，燈泡兩端電壓應(yīng)從2.2V增大到2.5V，就要減小變阻器兩端的電壓，根據(jù)分壓原理，滑動變阻器連入電路中的電阻要減小，滑片向右端移動，使電壓表的示數(shù)為2.5V；

(4)[5]從圖象可知，燈泡在2.5V下的電流為0.3A，則小燈泡的額定功率是

P=UI=2.5V×0.3A=0.75W

(5)①[6]閉合開關(guān)S、S2，斷開開關(guān)S1，調(diào)節(jié)滑動變阻器R的滑片P，使電流表示數(shù)為I額，此時燈泡正常發(fā)光；②閉合開關(guān)S、S1，斷開開關(guān)S2，電流表測通過定值電阻與小燈泡的電流之和，記錄下此時電流表的示數(shù)為I；

③[7]定值電阻R0的電流為：

I0=II額

定值電阻R0兩端的電壓為：

U=I0R0=(II額)R0

因為燈泡兩端的電壓等于定值電阻的電壓，所以燈泡的額定電壓功率為：

P額= I額(I -I額)R0。