Question

【題目】兩組同學想研究“燈泡亮度改變時電功率的變化”情況。提供的器材有:兩個實驗室用小燈泡（一個字跡模糊，一個標有“2.5V”）、兩種規格滑動變阻器（“0~10Ω”、 “0~20Ω”）， 兩個電源（電壓相等且保持不變）、電流表和電壓表各兩個、兩個開關、導線若干。

（1）閉合開關前，應將滑動變阻器滑片移動到阻值最_____端（選填“左”或“右”）；

（2）閉合開關后，發現燈泡不亮，電流表有示數，產生此現象的可能原因是_____ （寫一條即可）；

（3）甲、乙兩組同學按如圖甲連接好電路后，再把電壓表并聯，調節滑片過程中兩電表示數和燈的亮度都發生變化，當滑動變阻器滑片位置都恰好在中點時，電壓表示數均為2.5V，電流表示數也相同（圖乙），此時甲組的燈泡比乙組的暗。則甲組同學所測燈泡的電功率為_____W。

Answer 1

【答案】右 燈泡短路 1.25

【解析】

(1)[1]閉合開關前，變阻器處于阻值最大處，即將滑動變阻器滑片移動到阻值最右端；

(2)[2] 閉合開關后，電流表有示數，說明電路為通路，發現燈泡不亮，產生此現象的可能原因是燈泡短路；

(3)[3]甲、乙兩組同學按如圖甲連接好電路后，再把電壓表并聯，調節滑片過程中兩電表示數和燈的亮度都發生變化，故電壓表都沒有接在電源兩端；當滑動變阻器滑片位置都恰好在中點時，電流表示數也相同，圖乙中，電流表選用小量程，分度值為0.02A，電流為0.5A，此時甲組的燈泡比乙組的暗，說明

PL甲＜PL乙，

根據P=UI可知，

UL甲＜UL乙，

根據串聯電路電壓的規律得到

U滑甲＞U滑乙，

由U=IR得到

R滑甲＞R滑乙，

即甲中變阻器連入電路中的電阻為10Ω，乙中變阻器連入電路中的電阻為5Ω，如下圖所示：

因電壓表示數均為2.5V，甲組實驗中，由歐姆定律，變阻器的電壓為：

U滑甲=IR滑甲=0.5A×10Ω=5V；

故甲組中電壓表只能并聯在燈的兩端；同理，乙組實驗中，由歐姆定律，變阻器的電壓為：

U滑乙=IR滑乙=0.5A×5Ω=2.5V，

故電壓表并聯在變阻器的兩端。甲組同學所測燈泡的電功率為：

P甲=UL甲I=2.5V×0.5A=1.25W。