Question

【題目】在測(cè)量小燈泡額定功率的實(shí)驗(yàn)中，所用電源由2節(jié)新干電池串聯(lián)組成，小燈泡上標(biāo)有“2.5V”字樣（小燈泡額定功率約為0.6W）小剛連接了如圖甲所示的電路．

（1）小明發(fā)現(xiàn)電路連接有錯(cuò)，如果閉合圖甲所示電路的開關(guān)，燈泡不發(fā)光，電壓表的示數(shù)約為____V，電流表的示數(shù)約為____A．

（2）圖甲電路中只改變了某根導(dǎo)線一端的接點(diǎn)位置，電路就能測(cè)量小燈泡額定功率．請(qǐng)?jiān)趫D甲中錯(cuò)誤的導(dǎo)線上畫“×”，并畫出小剛改動(dòng)的那條導(dǎo)線____________．

（3）改接好電路后，在實(shí)驗(yàn)時(shí)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片，通過多次實(shí)驗(yàn)畫出燈泡中的電流與其兩端電壓關(guān)系圖像如圖乙所示，則小燈泡的額定功率為____W．

（4）如圖丙所示，閉合開關(guān)S1，將開關(guān)S2扳向1，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器使電流表的示數(shù)為I1；將開關(guān)S2扳向2，保持滑動(dòng)變阻器的阻值不變，調(diào)節(jié)電阻箱的阻值，當(dāng)其電阻為8Ω時(shí)，電流表的示數(shù)為I1．則小燈泡剛才發(fā)光時(shí)的阻值為____Ω．

（5）若通過小燈泡的實(shí)際電流為額定電流的一半，則小燈泡的額定功率與實(shí)際功率的關(guān)系為P額____4P實(shí)（選填“>”、“<”或“=”）．

Answer 1

【答案】 3 0 略 0.5 8 >

【解析】圖中的電路連接電壓表串聯(lián)在電路中，電流表把燈泡和滑動(dòng)變阻器短路了，電壓表阻值很大，相當(dāng)于斷路，故電流表示數(shù)為0，電壓表此時(shí)接在電源兩端，讀數(shù)為電源電壓故示數(shù)為3V；若測(cè)量燈泡的額定功率，則電壓表需并聯(lián)在燈泡兩端，圖中電壓表的正接線柱已經(jīng)接在燈泡的左端，故只需將燈泡的左端連接到電壓表的負(fù)接線柱上即可，如圖所示：

根據(jù)圖乙中的數(shù)據(jù)可得，電壓為2.5V時(shí)，對(duì)應(yīng)電流為0.2A，故額定功率P=UI=2.5V×0.2A=0.5W；如圖丙所示，閉合開關(guān)S1，將開關(guān)S2扳向1，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器使電流表的示數(shù)為I1；將開關(guān)S2扳向2，保持滑動(dòng)變阻器的阻值不變，調(diào)節(jié)電阻箱的阻值，當(dāng)其電阻為8Ω時(shí)，電流表的示數(shù)為I1．這是利用了等效替代法，即用電阻箱來代替燈泡使電路中的數(shù)據(jù)保持相同，故電阻箱的電阻就為燈泡電阻，則小燈泡剛才發(fā)光時(shí)的阻值為8Ω．若燈泡電阻不變時(shí)，通過小燈泡的實(shí)際電流為額定電流的一半時(shí)，根據(jù)P=I2R可得小燈泡的額定功率與實(shí)際功率的關(guān)系為P額=4P實(shí)．但燈泡電阻隨溫度的降低而減小，P額>4P實(shí)．