Question

【題目】在“測量小燈泡的電功率”的實驗中，電路圖如圖所示（小燈泡上印有“2.5V”字樣）。

（1）按如圖連接電路后閉合開關，小燈泡不發光，電流表有示數，電壓表示數為0.2V，移動滑片P不能改變燈泡的亮度，電流表和電壓表的示數也不變，檢查發現只有滑動變阻器接線出錯，該錯誤是。
（2）排除故障后，繼續進行實驗，測出燈L的相關物理量，記錄實驗數據和現象如上表；小燈泡的額定功率為W．
（3）試驗后，用二極管代替小燈泡，調節滑動變阻器，使發光二極管的實際功率與小燈泡的實際功率相等，發現發光二極管比小燈泡更亮。由此可分析出在亮度相當的情況下，工作相同時間，誰消耗電能多？（選填“小燈泡”、“發光二極管”或“一樣多”）
（4）請你設計實驗說明錳銅、鎳鉻兩種合金絲的導電性能不同。
① 請畫出實驗電路圖
②請根據你設計的實驗電路簡要說明比較兩種材料導電性能的方法。

Answer 1

【答案】
（1）滑動變阻器同時連接兩個下面接線柱
（2）0.7
（3）小燈泡
（4）；只閉合S1 ， 讀出電流表示數I1 ， 只閉合S2 ， 讀出電流表示數I2 ， 若I1>I2 ， 則錳銅合金絲導電性能強，反之，則鎳鉻合金絲導電性能強，若I1 I2 ， 則兩種金屬絲導電性能相同
【解析】解：(1) 滑動變阻器的正確連接方法為接一上一下兩個接線柱，若兩個接線柱同時接上或同時接下，移動滑片不能改變連入電路中的電阻。同時接上，連入電路中的電阻為0，同時接下，連入電路中的電阻為最大值，此時電路中電流較小，燈泡不亮，故該錯誤是滑動變阻器同時連接兩個下面接線柱；
（2）排除故障后，繼續進行實驗，測出燈L的相關物理量，根據表格中數據，當U 2.5V時，電流I 0.28A，所以燈泡的額定功率：P UI 2.5V×0.28A 0.7W；
（3）用二極管代替小燈泡，調節滑動變阻器，使發光二極管的實際功率與小燈泡的實際功率相等，發現發光二極管比小燈泡更亮。當亮度相同時，二極管的功率比小燈泡的功率小，由此可分析出在亮度相當的情況下，工作相同時間，小燈泡消耗電能多；
（4）① 實驗電路圖如下：
；
②只閉合S1 ， 讀出電流表示數I1 ， 只閉合S2 ， 讀出電流表示數I2 ， 若I1>I2 ， 則錳銅合金絲導電性能強，反之，則鎳鉻合金絲導電性能強，若I1 I2 ， 則兩種金屬絲導電性能相同.
故答案為：（1）滑動變阻器同時連接兩個下面接線柱；
（2）0.7；
（3）小燈泡；
（4）①見上圖；②分別把錳銅合金絲、鎳鉻合金絲分別接入同一電路中，比較電流表的讀數，電流表讀數大的說明導電性能更好．
（1）滑動變阻器不能改變連入電路中的電阻大小，且電壓表測燈泡電壓且示數較小，由此分析判斷；
（2）由表格數據找到小燈泡正常工作時的電流，由P=UI計算小燈泡的額電功率；
（3）由題分析亮度相同兩者功率大小關系，根據W=Pt分析說明工作相同時間消耗電能的多少；
（4）根據歐姆定律可知，電壓一定時，電路中電阻大，電流小，由此設計實驗．