Question

【題目】在測(cè)定小燈泡額定功率的實(shí)驗(yàn)中（所用燈泡的額定電壓U0=2.5V）．
（1）小欣小組連接的電路如圖甲所示，圖中電路尚未連接好，請(qǐng)你用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線在圖中正確連接．
（2）小欣小組實(shí)驗(yàn)步驟正確，閉合開(kāi)關(guān)后，發(fā)現(xiàn)無(wú)論怎樣移動(dòng)滑片P，燈都不亮，電流表示數(shù)始終為0，電壓表示數(shù)約為6V，則電路中出現(xiàn)的故障可能；排除故障后，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，直到電壓表的示數(shù)為V，觀察到電流表示數(shù)如圖乙所示，則小燈泡的額定功率為W．
（3）小姚小組設(shè)計(jì)了另一種實(shí)驗(yàn)方案如圖丙所示（其中電源電壓未知，電阻R的阻值已知）
①開(kāi)關(guān)S拔到位置1，移動(dòng)滑片P至任一位置，讀出電流表示數(shù)I1 ，
②開(kāi)關(guān)S拔到位置2，保持滑動(dòng)變阻器的滑片位置不動(dòng)，讀出電流表示數(shù)I2 ， 則燈泡的電阻RL=（請(qǐng)你用R、I1、I2表示），再根據(jù)P0=U02/RL ， 計(jì)算燈泡的額定功率．他們按此方案測(cè)量，發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)結(jié)果與真實(shí)值相差較大，原因是 ． 仔細(xì)分析后，他們認(rèn)為要準(zhǔn)確測(cè)出燈泡的額定功率，只需將上述步驟①改為： ．

Answer 1

【答案】
（1）解：如下圖所示：

（2）燈斷路；2.5；0.75
（3）；燈泡兩端電壓不是額定電壓，燈泡的電阻不是正常發(fā)光時(shí)的電阻；將開(kāi)關(guān)S拔到位置1，移動(dòng)滑片P，使電流表示數(shù)為I1=
【解析】解：（1）由圖乙知，電流表選用小量程與燈串聯(lián)，電壓表與燈并聯(lián)，如下圖所示： ；（2）閉合開(kāi)關(guān)后，發(fā)現(xiàn)無(wú)論怎樣移動(dòng)滑片P，燈都不亮，電流表示數(shù)始終為0，電路可能斷路；電壓表示數(shù)約為6V，說(shuō)明電壓表與電源連通，則與電壓表并聯(lián)的支路以外的電路是連通的，則與電壓表并聯(lián)的燈斷路了；
燈在額定電壓下正常發(fā)光，排除故障后，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，直到電壓表的示數(shù)為2.5V，觀察到電流表示數(shù)如圖乙所示，圖乙中，電流表選用小量程，分度值為0.02A，示數(shù)為0.3A，
則小燈泡的額定功率為P=UI=2.5V×0.3A=0.75W；；（3）小姚小組設(shè)計(jì)了另一種實(shí)驗(yàn)方案如圖丙所示（其中電源電壓未知，電阻R的阻值已知）：
①開(kāi)關(guān)S拔到位置1，移動(dòng)滑片P至任一位置，讀出電流表示數(shù)I1 ， 即通過(guò)R的電流，由并聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律可得，燈泡兩端電壓U=I1R；②開(kāi)關(guān)S拔到位置2，保持滑動(dòng)變阻器的滑片位置不動(dòng)，因電路中三個(gè)電阻元件的連接方式?jīng)]有發(fā)生改變，各用電器的電阻和電壓沒(méi)有變，所以此時(shí)燈泡兩端電壓仍然為U；
讀出電流表示數(shù)I2 ， 即燈與R并聯(lián)的總電流，
根據(jù)并聯(lián)電路電流的規(guī)律，所以通過(guò)燈泡電流I=I2﹣I1；
則燈泡電阻RL= ．
因?yàn)長(zhǎng)與R并聯(lián)，由于電流的熱效應(yīng)，當(dāng)燈泡發(fā)光時(shí)，燈絲的電阻會(huì)隨溫度升高而變大；當(dāng)燈泡兩端電壓不等于其額定電壓時(shí)，求出的電阻就不等于其正常發(fā)光時(shí)電阻，故根據(jù)P0=U02/RL計(jì)算燈泡的功率不是額定功率．
他們按此方案測(cè)量，發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)結(jié)果與真實(shí)值相差較大；
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(kāi)關(guān)S拔到位置1，移動(dòng)滑片P，使電流表示數(shù)為I1= ．
所以答案是：（1）如上圖所示；（2）燈斷路；（3）2.5；0.75；（3）② ；燈泡兩端電壓不是額定電壓，燈泡的電阻不是正常發(fā)光時(shí)的電阻；將開(kāi)關(guān)S拔到位置1，移動(dòng)滑片P，使電流表示數(shù)為I1= ．
【考點(diǎn)精析】通過(guò)靈活運(yùn)用影響電阻大小的因素，掌握決定電阻大小的因素：導(dǎo)體的電阻是導(dǎo)體本身的一種性質(zhì)，它的大小決定于導(dǎo)體的：材料、長(zhǎng)度、橫截面積和溫度．（電阻與加在導(dǎo)體兩端的電壓和通過(guò)的電流無(wú)關(guān)）即可以解答此題．