Question

【題目】小豪在“測定小燈泡電功率”的實(shí)驗(yàn)申，小燈泡的額定電壓為2.5V，電阻約為10Ω．

（1）如圖1所示是他連接的實(shí)驗(yàn)電路，其中有一根導(dǎo)線連接錯(cuò)誤．請你在錯(cuò)誤的導(dǎo)線上畫“×”，并用筆畫線代替導(dǎo)線畫出正確的導(dǎo)線．

（______）

（2）電路連接正確后，閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮，電壓表有示數(shù)，電流表指針幾乎不動，產(chǎn)生這個(gè)現(xiàn)象的原因是_____．

（3）排除故障后，閉合開關(guān)，移動滑片P到某處，發(fā)現(xiàn)電壓表的示數(shù)為2.2V，要測量小燈泡的額定功率，應(yīng)將滑片P向_____端滑動．

（4）根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫出如圖2所示的U﹣I圖象，計(jì)算出小燈泡的額定功率是_____W，

（5）根據(jù)圖象可判斷小燈泡的電阻隨電壓升高逐漸_____　，原因是 _____ 。

（6）某小組設(shè)計(jì)了另一種實(shí)驗(yàn)方案測量小燈泡的額定電功率（其中電源電壓未知，電阻R的阻值已知）．

①如圖所示，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；

②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=_____（請你用所測的物理量表示），再根據(jù)，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_____．

Answer 1

【答案】 小燈泡斷路 左 0.625 變大 燈泡的電阻隨溫度升高而變大 燈泡兩端電壓不是額定電壓，電阻不是正常發(fā)光時(shí)的電阻 將開關(guān)S拔到位置1，移動滑片P，使電流表示數(shù)是

【解析】

(1)[1]由圖知道，滑動變阻器與燈泡并聯(lián)錯(cuò)誤；電流從電流表出來，應(yīng)先經(jīng)過滑動變阻器，再經(jīng)燈泡到電源的負(fù)極，所以，只改變一根導(dǎo)線，電壓表可以測燈泡電壓，電路如下：

(2)[2]由于電流表無示數(shù)，說明電路斷路；又因?yàn)殡妷罕碛惺緮?shù)，說明電壓表接在電源兩端，所以，電路故障為小燈泡斷路；

(3)[3]電壓表的示數(shù)顯示2.2V，低于燈泡的額定電壓2.5V，要測量額定功率，必須提高電壓，也就是增大電路中的電流，所以，應(yīng)減小滑動變阻器接入電路的阻值，即滑片應(yīng)向左移動；

(4)[4]燈泡正常發(fā)光時(shí)的電壓是2.5V，由圖知道，2.5V電壓對應(yīng)的電流值是0.25A， 所以，小燈泡消耗的功率是：

P=UI=2.5V×0.25A=0.625W；

(5)[5][6]由圖象知道，隨電壓增大，電流也增大，但△U＞△I，由知道，隨電壓增大，燈泡電阻變大，即燈泡電阻隨溫度升高而變大；

(6)②[7]由①知道，燈泡兩端電壓是U=I1 R，而開關(guān)S由位置1拔到位置2時(shí)，電路中三個(gè)元件的連接方式?jīng)]有發(fā)生改變，所以，此時(shí)燈泡兩端電壓仍然為U；又因?yàn)?/span>L與R并聯(lián)，燈泡電流是：

I=I2 -I1；

即燈泡電阻是：

；

[8]由于電流的熱效應(yīng)，當(dāng)燈泡發(fā)光時(shí)，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(shí)，求出的電阻就不等于其正常發(fā)光時(shí)電阻，從而求出的功率就不是額定功率；

[9]若要求燈泡額定功率，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)是：