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，有一根導線未連接，請用筆畫線代替導線將電路連接完整。

（_______）

（2）閉合開關后，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，應持滑片P向 _________（選填“左”或“右”）端移動，移動滑片P，記下多組對應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，用如下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，

請補充完整：

① ___________ ；

②閉合開關S、S1，斷開開關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式為P額=________ 。

Answer 1

【答案】 短路 2.2 右 0.75 閉合開關S、S2,調節(jié)滑動變阻器R的滑片P,使電流表示數(shù)I=I額 R0(II額)I額

【解析】

(1)[1]電流表串聯(lián)在電路，由乙圖可知電流表使用的是小量程，使用電路連接如下：

(2)[2]電流表有示數(shù)，說明電路通路，電壓表無示數(shù)，所以可以判斷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，電壓為2.2V.

[4]要使燈泡正常工作，燈泡兩端電壓從2.2V增大到2.5V，就要減小變阻器的電壓，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]從圖象得知，燈泡在2.5V下的電流為0.3A，所以小燈泡的額定功率是：

P=UI=2.5V×0.3A=0.75W.

(5)[6][7]根據(jù)公式P=UI可知，要想計算燈泡的額定功率，因為額定電流已知，所以還需要知道其額定電壓，所以我們可以這樣做：

閉合開關S、S2，調節(jié)滑動變阻器R的滑片P，使電流表示數(shù)I1=I額，因為此時燈泡和R并聯(lián)，電流表測通過燈泡的電流， R兩端的電壓等于燈泡的額定電壓，U額=I額R0

然后再閉合開關S、S1，斷開開關S2，R0和燈泡仍并聯(lián)，不過電流表測量的是通過它們兩個的總電流，記錄下此時電流表的示數(shù)為I；

定值電阻R0的電流為：

I0=II額

定值電阻R0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=U0I額=R0(II額)I額.