Question

【題目】在一次測量小燈泡額定功率的實驗中，所用電源由兩節(jié)新干電池串聯(lián)組成，小燈泡上標(biāo)有“2.5V”字樣，小剛連接了如圖甲所示的電路。

(1)同組的小明發(fā)現(xiàn)該電路連接存在問題，如果閉合圖甲所示電路的開關(guān)，則電壓表的示數(shù)約為___________V，電流表的示數(shù)約為___________A。

(2)小明主張拆了以后重新連接，可是時間來不及了，小剛在圖甲電路中只改變了某根導(dǎo)線一端的接點位置，而后電路就能測量小燈泡的額定功率了．請在需要改動的導(dǎo)線上打“×”，并畫出正確的接線。

（________）

(3)待改接好電路后閉合開關(guān)，小剛同學(xué)移動滑片P，測得多組數(shù)據(jù)并作出通過燈泡的電流與其兩端電壓的關(guān)系圖像如圖乙，則小燈泡的額定功率為___________W；當(dāng)燈泡實際電壓為額定電壓一半時的實際電功率為P1，當(dāng)燈泡實際電流為額定電流的一半時的實際電功率為P2，分析圖像發(fā)現(xiàn)，P1___________P2(選填“大于”、“小于”、“等于”)。

(4)實驗中另一小組沒有使用電壓表，而是用了兩個電流表和一個10Ω的定值電阻設(shè)計了如圖丙所示的電路，同樣測出了該小燈泡的額定功率，具體實驗步驟是：

①閉合開關(guān)，移動變阻器的滑片，使電流表___________(選填“A1”或“A2”)的示數(shù)為0.25A，小燈泡正常發(fā)光，并讀出此時另一電流表的示數(shù)為I；

②計算該燈泡的額定功率為___________。

Answer 1

【答案】3 0 見解析所示 0.75W 大于 A1 2.5V（I-0.25A）

【解析】

第一空．由甲圖可知，電壓表串聯(lián)在電路中，電流表與燈泡并聯(lián)。此時如果閉合開關(guān)，則電壓表相當(dāng)于直接接在電源兩端，測電源電壓。因本實驗所用電源由兩節(jié)新干電池串聯(lián)組成，所以電壓表示數(shù)約為3V。

第二空．由于電壓表內(nèi)阻很大，串聯(lián)在電路中相當(dāng)于開路，所以開關(guān)閉合后電路不通，則電流表的示數(shù)約為0A。

第三空．電流表要改成串聯(lián)在電路中，且電流要“正進負出”；電壓表要改成與燈泡并聯(lián)，且電流也要“正進負出”。如圖：

第四空．由乙圖可知，當(dāng)燈泡電壓為額定電壓2.3V時，通過燈泡的電流為0.3A，則小燈泡的額定功率為：

P=UI=2.5V×0.3A=0.75W。

第五空．由下圖可知，當(dāng)燈泡實際電壓為額定電壓一半時，其電流大于額定電流的一半；當(dāng)燈泡實際電流為額定電流的一半時，其電壓小于額定電壓的一半。根據(jù)P=UI可知， P1>P2。

第六空．由丙圖可知，定值電阻與小燈泡并聯(lián)，它們電壓相等，則只要能使定值電阻的電壓等于小燈泡的額定電壓，小燈泡就可以正常發(fā)光。圖中電流表A2測干路電流，電流表A1測定值電阻的電流。則燈泡電壓為UL=UR=IA1R，電流為IL=IA2-IA1。根據(jù)P=ULIL即可計算小燈泡的電功率。要測小燈泡的額定功率，則要UL=2.5V，即IA1R=2.5V，解得IA1==0.25A，即電流表A1的示數(shù)要調(diào)整為0.25A。

第七空．因電流表A2的示數(shù)記為I，則小燈泡的額定功率為：

P=ULIL=UL（IA2-IA1）=UL（I-IA1）=2.5V（I-0.25A）