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=3.8V）：

（1）聰聰小組采用圖1所示的方案，這種測量方法叫做 ；測量時發現閉合開關后，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是： ；排除故障后，調節滑動變阻器，直到電壓表的示數為3.8V，此時電流表示數如圖2所示，則小燈泡的額定功率為 W；

（2）明明小組設計了另一種實驗方案（其中電源電壓未知，電阻R的阻值已知）：實驗步驟：

①電路如圖3所示，請你按電路圖在圖4中用筆畫線連好電路；

②開關S撥到位置1，移動滑片P至任一位置，讀出電流表示數I1；

③開關S撥到位置2，滑片P位置不動，讀出電流表示數I2．

數據處理：

先算出了燈泡的電阻RL= （請你用所測的物理量表示），再根據P0=，計算出燈的額定功率．

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2改為 ．

Answer 1

【答案】（1）伏安法； 電燈燈絲斷了； 1.14；

（2）不動；；燈泡電阻隨溫度的變化而變化，題中所求電阻值RL與燈泡正常發光時的阻值不相等，所以根據P0=求出的功率與額定功率的真實值相差較大；開關S拔到位置1，移動滑片P直到電流表示數為I1==為止，讀出電流表示數I1．

【解析】

試題分析：（1）在測定小燈泡額定功率的實驗中，實驗原理為P=UI，常用的方法是伏安法，

燈泡不亮，可能是燈泡斷路或燈泡短路或燈泡之外的電路斷路；電流表示數為零，說明電路存在斷路；

電壓表示數接近于電源電壓，說明電壓表與燈泡兩端相連，燈泡之外電路不存在斷路；

綜合分析可知電路故障為燈泡斷路；確定電流表的量程、最小分度值，然后讀出電流表示數，

由P=UI求出燈泡的額定功率；

（2）a、小紅小組想使用等效替代法，根據等效替代法分析答題；b、開關撥到2時，應保持滑片位置不動；

c、由歐姆定律求出燈泡兩端的電壓，由串聯電路的特點求出流過燈泡的電流，最后由歐姆定律求出燈泡的電阻；

d、燈泡電阻隨溫度的變化而變化，題中所求電阻值RL與燈泡正常發光時的阻值不相等，所以根據P0=求出的功率與額定功率的真實值相差較大；

e、為準確測出燈泡功率，只需在步驟②中進行如下操作即可：開關S拔到位置1，移動滑片P直到燈泡正常發光為止，讀出電流表示數I1．

解：（1）在測定小燈泡額定功率的實驗中，實驗原理為P=UI，常用的方法是伏安法，

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是：燈泡斷路；由圖知：電流表量程是0.6A，最小分度值是0.02A，電流表示數是0.3A，

燈泡額定功率P=U0I=3.8V×0.3A=1.14W；

（2）③a、開關S拔到位置2，滑片位置不動，讀出電流表示數I2．

b、開關在位置1時，燈泡與電阻并聯，燈泡兩端的電壓UL=UR=I1R，

開關打到2位置時，由并聯電路特點知：流過燈泡的電流I燈=I2﹣I1，

則燈泡電阻RL==；

c、因為燈泡電阻隨溫度的變化而變化，題中所求電阻值RL與燈泡正常發光時的阻值不相等，

所以根據P0=求出的功率與額定功率的真實值相差較大；

d、要準確測出燈泡的額定功率，只需將上述步驟2改為：

開關S拔到位置1，移動滑片P直到電流表示數為I1==為止，讀出電流表示數I1．

故答案為：（1）伏安法； 電燈燈絲斷了； 1.14；

（2）不動；；燈泡電阻隨溫度的變化而變化，題中所求電阻值RL與燈泡正常發光時的阻值不相等，所以根據P0=求出的功率與額定功率的真實值相差較大；開關S拔到位置1，移動滑片P直到電流表示數為I1==為止，讀出電流表示數I1．