Question

【題目】在測定小燈泡額定功率的實驗中 （所用燈泡的額定電壓U0=3.8V）．

（1）小明實驗小組采用圖甲的方案，閉合開關(guān)后，發(fā)現(xiàn)無論怎樣移動滑片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)的故障可能是______ ；排除故障后，調(diào)節(jié)滑動變阻器，直到電壓表的示數(shù)為3.8V，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。

（2）小紅實驗小組設(shè)計了另一種實驗方案（其中電源電壓未知，電阻R的阻值已知）．①電路如圖丙所示，小紅按電路圖連接好電路；②開關(guān)S拔到位置1，移動滑片P至任一位置，讀出電流表示數(shù)I1；③開關(guān)S拔到位置2，滑片位置 __________(選填“向右移”、“向左移”或“不動”），讀出電流表示數(shù)I2．先算出燈泡的電阻：RL=__________（請你用所測的物理量表示），再根據(jù)P0=U02/RL，計算燈泡的額定功率．他們按此方案測量，發(fā)現(xiàn)實驗結(jié)果與真實值相差較大，原因是 ___________________________，所以根據(jù)P=U2/R求出的功率與額定功率相差較大，仔細(xì)分析后，他們認(rèn)為要準(zhǔn)確測量燈泡的額定功率，只需將上述步驟2改為：_________。

Answer 1

【答案】 燈泡斷路 1.14 不動 RL=I1R/I2-I1 燈泡電阻隨溫度的變化而變化，題中所求電阻值RL 與燈泡正常發(fā)光時的阻值不相等 開關(guān)S撥到位置1，移動滑片P直到電流表示數(shù)為I1=U0/R=3.8V/R為止，讀出電流表示數(shù)I1

【解析】（1）閉合開關(guān)后，發(fā)現(xiàn)無論怎樣移動滑片P，燈都不亮，電流表示數(shù)始終為0，說明電路是斷路；電壓表示數(shù)約為6V，說明電路中出現(xiàn)的故障可能是與電壓表并聯(lián)的部分出現(xiàn)斷路，由圖知道故障應(yīng)是燈泡斷路；當(dāng)電壓表的示數(shù)為3.8V時，由圖乙知道，電流表量程是0.6A，最小分度值是0.02A，所以，電流表示數(shù)是0.3A，此時燈泡額定功率是：P=U0 I=3.8V×0.3A=1.14W；

（2）開關(guān)在位置1時，燈泡與電阻并聯(lián)，燈泡兩端的電壓是：UL =UR =I1 R，開關(guān)打到2位置時，滑片位置不動，燈泡與電阻仍然并聯(lián)，讀出電流表示數(shù)I2，此時測量的是干路電流，由并聯(lián)電路特點知道，流過燈泡的電流是：I燈 =I2 -I1，所以，燈泡電阻是：RL =UL/IL=I1R/（I2I1）；由于燈泡電阻隨溫度的變化而變化，所以所求得的電阻值RL 與燈泡正常發(fā)光時的阻值不相等，由P0 =U20/RL求出的功率就會與額定功率的真實值相差較大；若要準(zhǔn)確測出燈泡的額定功率，需要將上述步驟2改為：開關(guān)S拔到位置1，移動滑片P直到電流表示數(shù)為I1 =U0/R=3.8V/R為止，讀出電流表示數(shù)I1