Question

【題目】在“測(cè)量小燈泡功率”的實(shí)驗(yàn)中．

（1）按圖甲正確連接好電路，閉合開(kāi)關(guān)后發(fā)現(xiàn)：小燈泡不亮，電流表有示數(shù)，而電壓表無(wú)示數(shù)，則電路中的故障是_________，排除故障后，閉合開(kāi)關(guān)，發(fā)現(xiàn)小燈泡仍不亮，電流表指針偏轉(zhuǎn)很小，要使該小燈泡發(fā)光只_____________ ．

（2）觀察小燈泡在不同電壓下的亮度，讀出電壓表，電流表示數(shù)，實(shí)驗(yàn)記錄見(jiàn)下表：

實(shí)驗(yàn)序號(hào)	電壓U/V	電流U/I	小燈泡亮度	實(shí)驗(yàn)功率P/W
①	2	0.18	偏暗	0.36
②	2.5	0.2	正常發(fā)光	0.5

①由表格可知：該小燈泡額定電壓為______V．

②當(dāng)小燈泡兩端電壓為 3V 時(shí)，小燈泡偏亮，小明擔(dān)心燈絲會(huì)燒斷，于是立即斷開(kāi)開(kāi)關(guān)，未讀取電流表示數(shù)，同組的小華觀察到當(dāng)時(shí)電流表指針的位置如圖乙所示，則小燈泡的實(shí)際功率為_______W．

（3）如圖丙是小明重新設(shè)計(jì)的另一種實(shí)驗(yàn)方案來(lái)測(cè)定小燈泡的額定功率（小燈泡的額定電壓U額，電源電壓不變，電阻 R=5Ω）．

①電路如圖所示，開(kāi)關(guān) S 撥到位置 1，移動(dòng)滑片P至任一位置，讀出電流表示數(shù)I1；

②開(kāi)關(guān)S撥到位置2，變阻器滑片位置不動(dòng)，讀出電流表示數(shù)I2 ；先算出燈泡電阻 RL=____， P額=_____（用所測(cè)的物理量和已知量的符號(hào)表示）；他按此方案測(cè)量，發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)結(jié)果與真實(shí)值相差較大，為了能準(zhǔn)確測(cè)量燈泡的額定功率，他們只需要將上述步驟①改為_____________________

Answer 1

【答案】燈泡短路或電壓表短路 向左移動(dòng)滑片 2.5 0.66 開(kāi)前關(guān)撥到位置1，移動(dòng)滑片P使電流表示數(shù)和R的乘積等于2.5V

【解析】

(1)[1]按圖甲正確連接好電路，閉合開(kāi)關(guān)后發(fā)現(xiàn)：電流表有示數(shù)，則電路為通路，小燈泡不亮，而電壓表無(wú)示數(shù)，則電路中的故障是燈或電壓表短路；

[2]排除故障后，閉合開(kāi)關(guān)，發(fā)現(xiàn)小燈泡仍不亮，電流表指針偏轉(zhuǎn)很小，說(shuō)明電路中有電流很小，故要使該小燈泡發(fā)光只需向左移動(dòng)變阻器的滑片；

(2)[3]燈在額定電壓下正常發(fā)光，由表格可知：該小燈泡額定電壓為2.5V；

[4]電流表指針的位置如圖乙所示，電流表選用小量程，分度值為0.02A，電流為0.22A，則小燈泡的實(shí)際功率為：

P=ULI=3V×0.22A=0.66 W；

(3)[5][6]電路如圖所示，開(kāi)關(guān)S撥到位置1，移動(dòng)滑片P至任一位置，讀出電流表示數(shù)I1，電流表測(cè)R的電流，R與燈并聯(lián)，由歐姆定律和并聯(lián)電路電壓的規(guī)律，燈的電壓為I1R；開(kāi)關(guān)S撥到位置2，變阻器滑片位置不動(dòng)，電流表測(cè)干路電流，因各電阻大小不變，通過(guò)的電流也不變，根據(jù)并聯(lián)電路電流的規(guī)律，通過(guò)燈的電流為：

IL=I2-I1，

由歐姆定律，燈泡電阻為：

；

則：

；

[7]因燈的電阻隨溫度的變化而變化，燈在電壓為I1R時(shí)的電阻不等于燈正常發(fā)光時(shí)的電阻；故按此方案測(cè)量，發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)結(jié)果與真實(shí)值相差較大，為了能準(zhǔn)確測(cè)量燈泡的額定功率，他們只需要將上述步驟①改為開(kāi)關(guān)撥到位置1，移動(dòng)滑片P使電流表示數(shù)和R的乘積等于2.5V。