Question

【題目】某實驗小組用伏安法測量小燈泡的電功率，待測小燈泡的額定電壓為2.5V。

(1)請用筆畫線代替導(dǎo)線，完成圖甲實物電路的連接（________）；

(2)檢查電路連接無誤后，閉合開關(guān)S前，滑動變阻器的阻值應(yīng)處于______的位置。閉合開關(guān)S后，燈泡不亮，電壓表有示數(shù)，電流表指針幾乎不動。產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因可能是______；

(3)故障排除后進(jìn)行實驗，通過移動滑片記錄了多組數(shù)據(jù)，并作出了如圖乙所示的I-U圖像。據(jù)圖可知小燈泡的額定功率為______W；

(4)現(xiàn)將該小燈泡與一個10Ω的定值電阻串聯(lián)后接入電壓為3V的電源兩端，此時小燈泡的實際功率是______W。

Answer 1

【答案】 最大 燈泡斷路 0.75 0.2

【解析】

(1)[1]小燈泡的額定電壓為2.5V，電壓表選擇0-3V的量程，電壓表和燈泡并聯(lián)，如圖所示：

(2)[2]為了保護(hù)電路，閉合開關(guān)S前，滑動變阻器的阻值應(yīng)處于阻值最大處。

[3]閉合開關(guān)S后，燈泡不亮，電流表指針幾乎不動，電路中無電流，說明電路有斷路，電壓表有示數(shù)，則與電壓表并聯(lián)的之外部分一定完好，說明與電壓表并聯(lián)的燈泡部分有斷路，導(dǎo)致電壓表串聯(lián)在電路中了，所以可能的原因是小燈泡斷路。

(3)[4]由圖乙可知，當(dāng)燈泡兩端電壓為2.5V時，通過燈泡的電流為0.3A，所以燈泡的額定功率

PL=ULIL=2.5V×0.3A=0.75W

(4)[5]電源由兩節(jié)干電池組成，電源電壓是3V，由圖乙可知，只有當(dāng)燈泡兩端的電壓U燈=1.0V，對應(yīng)的電流I=0.2A時，根據(jù)串聯(lián)電路電流的特點，通過定值電阻的電流大小等于0.2A，此時定值電阻的電壓

U定=IR=0.2A×10Ω=2V

又根據(jù)串聯(lián)電路電壓的特點，燈和定值電阻的總電壓

U=U燈+U定=1V+2V=3V

剛好為電源電壓。所以，此時小燈泡的實際功率

P實=U燈I=1V×0.2A=0.2W