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）曉欣小組采用如圖的方案，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________；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所示，則小燈泡的額定功率為________W．

（2）姚遠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）．

①電路如圖所示，請你在如圖中按電路圖用筆畫線代替導線連接好電路；________

②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；

③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先算出燈泡的電阻RL=　________　（請你用所測的物理量表示），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2改為________　使電流表示數為________．

Answer 1

【答案】小燈泡斷路 0.75 燈泡兩端電壓不是額定電壓,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 I1=

【解析】

（1）電流表示數為零說明電路斷路，電壓表有示數說明電壓表和電源連接的部分電路正常；根據電流表的量程和分度值讀出燈泡的額定電流，然后利用P=UI求出燈泡的實際功率；（2）①根據電路圖連接實物圖時，應根據電路路徑一條一條支路連接且要注意一一對應；③根據開關S拔到位置1和開關S拔到位置2時，電路中三個用元件的連接方式沒有發生改變，由②可得燈泡兩端電壓U=I1R，由③得燈泡電流I=I2-I1，然后根據歐姆定律可求燈泡電阻；注意燈泡的額定功率只有燈泡在額定電壓下發光時的功率為額定功率；還要考慮燈絲的電阻隨溫度的改變而改變．

(1)電流表的示數為零說明電路中有斷路，再根據電壓表的示數判斷出電路故障。電壓表有示數，說明電壓表的兩個接線柱和電源連接的部分沒有斷路，因此故障是小燈泡處發生斷路了。電壓表示數為6V等于電源電壓。

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2所示大小為0.3A，則小燈泡的額定功率P=UI=2.5V×0.3A=0.75W.

(2)①根據電路圖將燈泡與開關與閘刀相連的接線柱進行連接，將接線柱1與電流表負接線柱或電源負極相連。如圖所示：

③由②可得燈泡兩端電壓U=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；又因為L與Rj并聯,所以由③得燈泡電流I=I2I1；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=.