Question

1．某同學要利用“伏安法”測量額定電壓為3.6V的小燈泡（其正常發(fā)光時的電阻值接近10Ω）的額定功率．圖1是他尚未連接完成的實驗電路．
（1）請你用筆畫線代替導線，幫助他完成電路連接．

（2）開關(guān)S閉合前，應(yīng)將滑動變阻器的滑片P移至B端；
（3）檢查電路連接正確后，閉合開關(guān)S，發(fā)現(xiàn)電壓表和電流表的示數(shù)都比較小，燈泡L不發(fā)光．這時應(yīng)該進行的操作是調(diào)節(jié)滑動變阻器，使燈泡L正常發(fā)光．
（4）燈泡L正常發(fā)光時，電流表的示數(shù)如圖2所示，則燈泡L的額定功率為1.728W；
（5）已知通過燈泡L燈絲的電流變大時，燈泡燈絲的溫度會升高，其電阻值也會變大．當燈泡L兩端的實際電壓U′=1.1U_額時，燈泡L的實際功率P＜1.21P_額（填“＞”、“＜”或“=”）．

Answer 1

分析 （1）在測小燈泡電功率的實驗中，電流表應(yīng)與燈泡串聯(lián)，電壓表應(yīng)并聯(lián)在燈泡的兩端，注意電流表量程的選擇．
（2）為保護電路，閉合開關(guān)前滑片要置于阻值最大處．
（3）電壓表和電流表的示數(shù)都比較小，說明電路是通路；燈泡實際功率很小時燈泡不發(fā)光，可以移動滑片使燈泡正常發(fā)光．
（4）根據(jù)電流表的量程，讀出其示數(shù)，由P=UI求出燈泡的額定功率；
（5）由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知，當燈絲的電阻一定時，燈泡消耗的功率和電壓的平方成正比；因為U′=1.1U_額，所以P′=1.21P_額；又因為燈絲的電阻變大，所以燈泡的實際功率會變小，即P＜1.21P_額 ．

解答 解：（1）由歐姆定律可得，燈泡正常發(fā)光時的電流約為：I=$\frac{{U}_{L}}{{R}_{L}}$=$\frac{3.6V}{10Ω}$=0.36A，所以電流表應(yīng)選擇0～0.6A量程，電流表與燈泡串聯(lián)，把電壓表并聯(lián)在燈泡的兩端，實物電路如圖所示：

（2）為保護電路，閉合開關(guān)前應(yīng)將滑片置于滑動變阻器的最大阻值處，即滑片P移至B端．
（3）閉合開關(guān)S，電壓表和電流表的示數(shù)都比較小，說明電路是通路，造成該現(xiàn)象的原因是電路的總電阻太大，電流太小，燈泡的實際功率太小，燈泡L不發(fā)光，所以應(yīng)調(diào)節(jié)滑動變阻器，使燈泡L正常發(fā)光．
（4）電流表量程為0～0.6A，其分度值為0.02A，由圖2可知，電流表示數(shù)為0.48A，
燈泡的額定功率：P=UI=3.6V×0.48A=1.728W；
（5）由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知，當燈絲的電阻一定時，燈泡消耗的功率和電壓的平方成正比；
已知實際電壓U′=1.1U_額，所以在燈絲電阻不變時，燈泡的實際功率為P′=1.21P_額 ；
又因為燈絲的電阻隨溫度升高而變大，所以燈泡的實際功率會變小，即P＜1.21P_額 ．
故答案為：（1）如上圖所示；（2）B；（3）調(diào)節(jié)滑動變阻器；（4）1.728；（5）＜．

點評 本題是測小燈泡電功率的實驗，主要考查了實物電路的連接、實驗的注意事項、電流表的讀數(shù)、電功率的計算；難點是第5小題，注意電功率公式P=$\frac{{U}^{2}}{R}$的靈活應(yīng)用．