Question

【題目】在一次測量小燈泡額定功率的實驗中，所用電源由兩節新干電池串聯組成，小燈泡上標有“2.5V”字樣．聰明而粗心的小剛連接了如圖甲所示的電路．
（1）小明主張拆了以后重新連接，可是時間來不及了，小剛眼珠一轉，在圖甲電路中只改變了某根導線一端的接點位置，電路就能測量小燈泡額定功率．請在圖甲中需要改動的那條導線上打“×”，并畫出小剛改動的導線．
（2）待改接好電路后，閉合開關前，滑動變阻器的滑片應移到最端（選填“左”或“右”）； 在實驗時，調節滑動變阻器的滑片，使小燈泡正常發光，此時電流表的示數如圖乙所示，則小燈泡的額定功率為W
（3）小明同學繼續移動滑片P，記下多組對應的電壓表和電流表的示數，并繪制成圖丙所示的I﹣U關系圖象，根據圖象可知：小燈泡的實際功率隨實際電壓的增大而 ．
（4）小姚設計了另一種實驗方案如圖丁所示（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P額= ，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：開關S拔到位置1， ．

Answer 1

【答案】
（1）如圖所示

（2）右；0.75
（3）增大
（4）；燈絲電阻與溫度有關；移動滑片使電流表的示數為
【解析】解：（1）測量小燈泡額定功率的實驗中，電壓表應與燈并聯，電流表應串聯在電路中，將連接燈的右接線柱與變阻器金屬桿的左接線柱間的連線去掉，將為燈的右接線柱與電壓表的負接線柱連接起來，如下所示： ；（2）連接電路時，變阻器連入電路中的電阻最大，即滑片移動到右端；燈在額定電壓下才正常發光，此時燈的電壓為2.5V；圖乙電流表選用小量程，分度值為0.02A，示數為0.3A，燈的額定功率P=UI=2.5V×0.3A=0.75W；（3）由圖丙可知，通過燈的電流隨電壓的增大而增大，根據P=UI知，小燈泡的實際功率隨實際電壓的增大而增大；（4）在①中，電流表測通過R的電流，R與燈并聯，根據歐姆定律，定值電阻的兩端電壓U=I1R，因燈與R并聯，所以燈的電壓為I1R，而開關S由位置1拔到位置2時，電路中三個元件的連接方式沒有發生改變，所以此時燈泡兩端電壓仍然為U，只是電流表測R與燈的總電流；因L與R并聯，通過R的電流保持不變，根據并聯電路電流的規律，通過燈的電流I=I2﹣I1；則燈泡電阻RL= ；
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，從而求出的功率就不是額定功率；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= ，此時R的電壓為2.5V，燈電壓為為2.5V，燈才能正常發光．所以答案是：（1）如上圖所示；（2）右； 0.75；（3）增大；（4）②RL= ；燈絲電阻與溫度有關；移動滑片使電流表的示數為 ．