Question

【題目】在“測量小燈泡的電功率”的實驗中，小燈泡的額定電壓為2.5 V，正常發光時的電阻約為8 Ω.

　　　　　　

　　　　甲 　　　　　　　　　乙 　　　　　　　　　　丙 　　　　　　　　　　丁

(1)在圖甲中，有一根導線未連接，請用筆畫線代替導線將電路連接完整．_________

(2)閉合開關后小燈泡不亮，電流表沒有示數，電壓表有較大的示數，經檢查，導線連接完好，則電路故障可能是小燈泡發生了____(填“短路”或“斷路”)．

(3)移動滑片P到某一位置時電壓表如圖乙所示為____V；此時要測量小燈泡的額定功率，應將滑片P向____(填“左”或“右”)端移動．

(4)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圖象，由圖象可計算出小燈泡的額定功率是____W.

(5)完成上述測量后，不用電壓表，用如圖丁所示的電路也可測量已知額定電流的小燈泡的額定功率，已知小燈泡的額定電流為I額，定值電阻的阻值為R0，實驗步驟如下，請補充完整：

①___，調節滑動變阻器滑片P，直到電流表的讀數為I額；

②閉合開關S、S1，斷開S2，記下此時電流表的讀數為I1；

③小燈泡的額定功率的表達式為P額＝___．

Answer 1

【答案】斷路2.2右0.75閉合開關S、S2，斷開S1I額(I1－I額)R0

【解析】

（1）根據題意知道，當燈泡正常發光時，通過的電流是I=U/R=2.5V/8Ω=0.3125A，所以電流表應選用小量程，電路連接如圖：

（2）閉合開關后小燈泡不亮，電流表無示數，說明電路是斷路；電壓表有示數，說明電壓表的正負接線柱與電源兩極相連，所以，電路故障為燈泡斷路；

（3）由圖知道，電壓表使用0～3V量程，每一個小格代表0.1V，所以，電壓的示數是2.2V；要使燈泡正常工作，則燈泡兩端電壓要從2.2V增大到2.5V，即要減小變阻器的電壓，由分壓原理知道，應該減小滑動變阻器連入電路中的電阻，所以，應向右端移動滑片，直到電壓表的示數為2.5V；

（4）由圖象知道，燈泡電壓為2.5V時，對應的電流是0.3A，所以，小燈泡的額定功率是：P=UI=2.5V×0.3A=0.75W；

（5）根據題意，實驗步驟如下：

①閉合開關S、S2 ，調節滑動變阻器R的滑片P，使電流表示數I1 =I額 ；

②閉合開關S、S1 ，斷開開關S2 ，記錄下此時電流表的示數為I；

③算出小燈泡的額定功率。

定值電阻R0 的電流為：I0 =I-I額，定值電阻R0 的電壓為：U=I0 R0 =（I-I額）R0 ，因為燈泡兩端的電壓等于定值電阻的電壓，所以燈泡的額定電壓功率為：P額=U0 I額= I額（I-I額）R0。