Question

【題目】在測定小燈泡額定功率的實驗中（所用燈泡的額定電壓U0=2.5V）．
（1）小欣小組連接的電路如圖甲所示，圖中電路尚未連接好，請你用筆畫線代替導線在圖中正確連接．
（2）小欣小組實驗步驟正確，閉合開關后，發現無論怎樣移動滑片P，燈都不亮，電流表示數始終為0，電壓表示數約為6V，則電路中出現的故障可能；排除故障后，調節滑動變阻器，直到電壓表的示數為V，觀察到電流表示數如圖乙所示，則小燈泡的額定功率為W．
（3）小姚小組設計了另一種實驗方案如圖丙所示（其中電源電壓未知，電阻R的阻值已知）
①開關S拔到位置1，移動滑片P至任一位置，讀出電流表示數I1 ，
②開關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I2 ， 則燈泡的電阻RL=（請你用R、I1、I2表示），再根據P0=U02/RL ， 計算燈泡的額定功率．他們按此方案測量，發現實驗結果與真實值相差較大，原因是 ． 仔細分析后，他們認為要準確測出燈泡的額定功率，只需將上述步驟①改為： ．

Answer 1

【答案】
（1）解：如下圖所示：

（2）燈斷路；2.5；0.75
（3）；燈泡兩端電壓不是額定電壓，燈泡的電阻不是正常發光時的電阻；將開關S拔到位置1，移動滑片P，使電流表示數為I1=
【解析】解：（1）由圖乙知，電流表選用小量程與燈串聯，電壓表與燈并聯，如下圖所示： ；（2）閉合開關后，發現無論怎樣移動滑片P，燈都不亮，電流表示數始終為0，電路可能斷路；電壓表示數約為6V，說明電壓表與電源連通，則與電壓表并聯的支路以外的電路是連通的，則與電壓表并聯的燈斷路了；
燈在額定電壓下正常發光，排除故障后，調節滑動變阻器，直到電壓表的示數為2.5V，觀察到電流表示數如圖乙所示，圖乙中，電流表選用小量程，分度值為0.02A，示數為0.3A，
則小燈泡的額定功率為P=UI=2.5V×0.3A=0.75W；；（3）小姚小組設計了另一種實驗方案如圖丙所示（其中電源電壓未知，電阻R的阻值已知）：
①開關S拔到位置1，移動滑片P至任一位置，讀出電流表示數I1 ， 即通過R的電流，由并聯電路的特點和歐姆定律可得，燈泡兩端電壓U=I1R；②開關S拔到位置2，保持滑動變阻器的滑片位置不動，因電路中三個電阻元件的連接方式沒有發生改變，各用電器的電阻和電壓沒有變，所以此時燈泡兩端電壓仍然為U；
讀出電流表示數I2 ， 即燈與R并聯的總電流，
根據并聯電路電流的規律，所以通過燈泡電流I=I2﹣I1；
則燈泡電阻RL= ．
因為L與R并聯，由于電流的熱效應，當燈泡發光時，燈絲的電阻會隨溫度升高而變大；當燈泡兩端電壓不等于其額定電壓時，求出的電阻就不等于其正常發光時電阻，故根據P0=U02/RL計算燈泡的功率不是額定功率．
他們按此方案測量，發現實驗結果與真實值相差較大；
所以，要想求燈泡額定功率，就必須讓燈泡兩端電壓等于額定電壓，即將開關S拔到位置1，移動滑片P，使電流表示數為I1= ．
所以答案是：（1）如上圖所示；（2）燈斷路；（3）2.5；0.75；（3）② ；燈泡兩端電壓不是額定電壓，燈泡的電阻不是正常發光時的電阻；將開關S拔到位置1，移動滑片P，使電流表示數為I1= ．
【考點精析】通過靈活運用影響電阻大小的因素，掌握決定電阻大小的因素：導體的電阻是導體本身的一種性質，它的大小決定于導體的：材料、長度、橫截面積和溫度．（電阻與加在導體兩端的電壓和通過的電流無關）即可以解答此題．