Question

3．在“測(cè)量小燈泡電功率”實(shí)驗(yàn)中，測(cè)定小燈泡的額定功率和不在額定電壓下的功率，加以比較，小組同學(xué)研究后連接的部分實(shí)物電路如圖所示．圖中電源電壓恒定，小燈泡上只能看到“2.5V”字樣．

（1）請(qǐng)你用筆畫線代替導(dǎo)線，將實(shí)物電路圖1連接完整并根據(jù)實(shí)物圖，畫出電路圖．
（2）小偉同學(xué)要測(cè)量小燈泡電功率，在閉合開關(guān)前，滑動(dòng)變阻器的滑片P應(yīng)置于哪一端？估計(jì)小燈泡的額定功率為1W左右，連接電表時(shí)應(yīng)選擇哪個(gè)量程，說(shuō)明理由．I=$\frac{P}{U}$=$\frac{1W}{2.5V}$=0.4A，故電流表的量程為0-0.6A
（3）按照上述要求正確選擇后，閉合開關(guān)發(fā)現(xiàn)小燈泡不發(fā)光，電流表、電壓表均有示數(shù)，請(qǐng)你說(shuō)明小燈泡不發(fā)光的根本原因燈泡的實(shí)際功率�。�
（4）該小組同學(xué)能夠根據(jù)實(shí)驗(yàn)中記錄的數(shù)據(jù)，畫出了小燈泡電流隨其兩端電壓變化的關(guān)系圖象，請(qǐng)你根據(jù)圖2中的信息和實(shí)驗(yàn)中看到小燈泡發(fā)光的情況，總結(jié)出一條重要結(jié)論？（寫出分析處理數(shù)據(jù)得出結(jié)論的過(guò)程）

Answer 1

分析 （1）電壓表量程的選擇由燈泡的額定電壓確定和滑動(dòng)變阻器一上一下的接；
（2）連接電路時(shí)，開關(guān)始終斷開，閉合開關(guān)前，滑動(dòng)變阻器移至阻值最大處，根據(jù)I=$\frac{P}{U}$算出電流，選出電流表的量程；
（3）燈泡不亮、電流表、電壓表都有示數(shù)，說(shuō)明電路沒(méi)有出現(xiàn)斷路，由此可得出故障所在．
（4）通過(guò)計(jì)算出的功率，得出燈泡的亮度取決于燈泡的實(shí)際功率，實(shí)際功率越大，燈泡越亮．

解答 解：（1）燈泡的額定電壓為2.5V，電壓表選擇0～3V量程，電壓表與燈泡并聯(lián)，滑動(dòng)變阻器一上一下的接，如圖．

（2）在連接電路時(shí)，開關(guān)應(yīng)斷開，滑動(dòng)變阻器的滑片位于阻值最大處，即最左端．
根據(jù)I=$\frac{P}{U}$=$\frac{1W}{2.5V}$=0.4A，故電流表的量程為0-0.6A；
（3）燈泡不亮，電流表、電壓表都有示數(shù)，說(shuō)明電路是通路，但燈泡不發(fā)光根本原因是滑動(dòng)變阻器的阻值太大，燈泡的電阻太小，實(shí)際功率太小，小于小燈泡的發(fā)光功率；
（4）由圖象知：小燈泡的電功率為：P₁=U₁I₁=2V×0.28A=0.56W
P₂=U₂I₂=2.5V×0.30A=0.75W；
P₃=U₃I₃=3V×0.31A=0.93W；
因?yàn)?V2＞.5V＞2V，0.93W＞0.75W＞0.56W，所以P₃＞P₂＞P₁，故結(jié)論為：實(shí)際電壓大于額定電壓，實(shí)際功率大于額定功率．
故答案為：（1）見上圖；（2）最左端；I=$\frac{P}{U}$=$\frac{1W}{2.5V}$=0.4A，故電流表的量程為0-0.6A；（3）燈泡的實(shí)際功率��；（4）見上分析

點(diǎn)評(píng) 本題綜合考查儀表量程的選擇、連接實(shí)物電路、故障分析、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)以及功率的計(jì)算等知識(shí)點(diǎn)；會(huì)從分析數(shù)據(jù)得出燈泡亮度與燈泡的實(shí)際功率有關(guān)，這種形式不但考查了學(xué)生掌握知識(shí)的情況，同時(shí)也考查了學(xué)生對(duì)數(shù)據(jù)處理的能力．