Question

12．要測量L₁和L₂兩個小燈泡的電功率，已知L₁和L₂的額定電壓分別為3.8V和2.5V、阻值均約為10Ω．所提供的器材有：電源（電壓約為6V）、電流表、電壓表和開關(guān)各一個，滑動變阻器（“10Ω　2A”、“50Ω　1A”）兩個，導(dǎo)線若干．

（1）用如圖甲所示的電路測量燈泡L₁的電功率，所用滑動變阻器是“10Ω2A”，請用筆畫線代替導(dǎo)線，將圖乙中的實物電路連接完整．
（2）請設(shè)計一個記錄測量燈泡L₁電功率實驗數(shù)據(jù)的表格．
（3）閉合開關(guān)后，移動變阻器的滑片，當(dāng)電壓表的示數(shù)為3V時，電流表的示數(shù)如圖丙所示，這時L₁中的電流是0.36A，功率是1.08W．
（4）完成L₁的測量后，為測燈泡L₂的電功率，只將圖乙中的L₁換成L₂．發(fā)現(xiàn)燈泡過亮，移動變阻器的滑片L₂發(fā)光還是過亮．為了完成燈泡L₂額定功率的測量，并使測量結(jié)果能更準(zhǔn)確一些，在測量之前應(yīng)該進行的操作是：①斷開開關(guān)②②更換變阻器，將（50Ω，1A）的變阻器接入電路．
（5）根據(jù)實驗記錄的數(shù)據(jù)，畫出了通過L₂的電流隨其兩端電壓變化的關(guān)系曲線，如圖丁所示，則燈泡L₂的額定功率是0.625W．

Answer 1

分析 （1）由歐姆定律求出燈的額定電流確定電流表選用的量程與燈串聯(lián)，變阻器按一上一下接入電路中，注意電表正負接線的接法；
（2）表格應(yīng)包括記錄：電壓、電流、電功率、燈泡發(fā)光情況，記錄實驗次數(shù)的內(nèi)容；
（3）由圖知電流表量程是0.6A，最小分度值是0.02A，由圖可讀出電流表示數(shù)I，已知電壓U，由P=UI可求出功率．
（4）發(fā)現(xiàn)L₂發(fā)光過亮，說明電路電阻太小，應(yīng)更換阻值較大的滑動變阻器；
（5）由圖象求出電壓U=2.5V所對應(yīng)的電流值I，由P_L=U_LI_L求功率．

解答 解：（1）已知L₁的額定電壓分別為3.8V，由歐姆定律，燈的額定電流約為：
I=$\frac{U}{R}$=$\frac{3.8V}{10Ω}$=0.38A，電流表選用小量程與燈串聯(lián)，變阻器按一上一下接入電路中，注意電表正負接線的接法，如下所示：

（2）記錄測量燈泡L₁電功率實驗數(shù)據(jù)的表格如下表所示．

次 數(shù)	1	2	3	4
電壓U/V
電流I/A
電功率P/W
燈泡發(fā)光情況

（3）由圖丙知，電流表分度值為0.02A，示數(shù)I=0.36A，已知電壓U=3V，則功率：
P=UI=3V×0.36A=1.08W；
（4）只將圖乙中的L₁換成L₂．L₂的額定電壓小于L1的額定電壓，閉合開關(guān)后，發(fā)現(xiàn)L₂發(fā)光過亮，L₂分的電壓大于額定電壓，根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律，變阻器分得的電壓太小（變阻器最大電阻過�。�，不能進行實驗；為了完成燈炮L₂電功率的測量，并使測量結(jié)果能更準(zhǔn)確一些，在測量L₂電功率之前應(yīng)該進行的操作是：
①斷開開關(guān)　②更換變阻器，將（50Ω，1A）的變阻器接入電路；
（5）燈泡L₂的額定電壓為U_L=2.5V，由圖丁知電壓為2.5V對應(yīng)的電流I_L=0.25A，燈泡L₂的額定功率：
P_L=U_LI_L=2.5V×0.25A=0.625W．
故答案為：（1）電路圖如上所示；（2）表格如上表所示；（3）0.36；1.08；
（4）①斷開開關(guān)�、诟鼡Q變阻器，將（50Ω，1A）的變阻器接入電路；（5）0.625．

點評 本題測量小燈泡的電功率，考查電路的連接、表格設(shè)計，電表讀數(shù)、功率計算、操作過程等知識．