Question

【題目】在“測量小燈泡的電功率”的實驗中電源電壓為6 V，小燈泡的額定電壓為2.5 V，小燈泡電阻約為10 Ω：

(1)請你用筆畫線代替導線，將圖甲圖中的實驗電路連接完整（要求：滑片向左移動時電流表示數變小）；

（______）

(2)小天同學在連接好最后一導線時，小燈泡立即發光，請你分析產生這一現象的操作錯誤是_______；

(3)改正錯誤后繼續實驗，移動滑動變阻器滑片到某點，電壓表示數為2V，要使小燈泡正常發光，滑動變阻器滑片應向___________（選填“左”或“右”）移動，直到小燈泡正常發光，此時電流表示數如圖乙圖所示，則小燈泡的額定功率是___________W；

(4)記下多組對應電流表和電壓表示數，繪制出如圖丙圖所示的I-U圖像，由圖像可知用此實驗裝置______（選填“可以”或“不可以”）做“探究通過定值電阻的電流與電壓的關系”的實驗；

[拓展]小天和同學們完成上述探究活動后，又想測量一只額定電壓為3.8 V小燈泡的額定功率，但發現電壓表被別的同學拿走了，于是他借助一個10Ω的電阻，設計了如圖所示的電路，也測出了小燈泡的額定功率。具體操作如下：

①只閉合開關S1、S2，調節滑動變阻器，使電流表的示數為_________A 時，小燈泡恰好正常發光；

②只閉合開關S1、S3，保持滑動變阻器滑片的位置不變，讀出電流表示數為I；

③P額 =___ （用已知量和測量值表示，數值要求帶單位）。

Answer 1

【答案】 連接電路時沒有斷開開關 右 0.65 不可以 0.38 3.8V×(I-0.38A)

【解析】

(1)[1]滑片向左移動時電流表示數變小，即電阻變大，故變阻器左下接線柱連入電路中，如圖所示：

(2)[2]小天同學在連接好最后一根導線時，小燈泡立即發光，產生這一現象的操作錯誤是：連接電路時沒有斷開開關。

(3)[3][4]燈在額定電壓下正常發光，示數為2V小于燈的額定電壓2.5V，應增大燈的電壓，根據串聯電路電壓的規律，應減小變阻器的電壓，由分壓原理，應減小變阻器連入電路中的電阻大小，故滑片向右移動，直到小燈泡正常發光，此時電流表示數如圖所示，電流表選用小量程，分度值為0.02A，電流表示數為0.26A，則小燈泡的額定功率是

P額=U額I額=2.5V×0.26A=0.65W

(4)[5]如圖丙所示的I-U圖象為曲線，說明燈的電阻是變化的，探究通過定值電阻的電流與電壓的關系時要控制電阻大小不變，故由圖象可知用此實驗裝置不可以做“探究通過定值電阻的電流與電壓的關系“的實驗。

[6][7]①只閉合開關S1、S2，調節滑動變阻器，使電流表的示數為0.38A時，小燈泡恰好正常發光。

②只閉合開關S1、S3，保持滑動變阻器滑片的位置不變，讀出電流表示數為I。

③在①中，定值電阻的電壓為

UR=IR=0.38A×10Ω=3.8V

在③中，電流表測燈與R并聯的總電流，因電路的連接關系沒有改變，各電阻的大小和通過的電流不變，燈仍正常發光，根據并聯電路電流的規律，燈的額定電流

IL=I-0.38A

小燈泡的額定功率

PL=ULIL=3.8V×(I-0.38A)