Question

【題目】小明按照如圖的電路圖連接好電路，測量一只額定電壓為2.5V的燈泡的電功率，部分實驗數(shù)據(jù)和現(xiàn)象如表。

試驗次數(shù)	電壓表示數(shù)/V	電流表示數(shù)/A	燈泡亮度
1	1	0.2	較暗
2	2.5	*	正在發(fā)光
3	6	0	不發(fā)光

（1）分析表中實驗數(shù)據(jù)可知，所用電源電壓約為_____V。

（2）小明在實驗中發(fā)現(xiàn)電流表有示數(shù)，但小燈泡不亮，其原因是_____。

（3）若小明手邊有“1.5A50Ω”和“2.0A20Ω”兩種規(guī)格的滑動變阻器，“0～3V”和“0～15V“兩個量程的電壓表。上面實驗中他選用的滑動變阻器規(guī)格為_____，選用的電壓表量程為_____。

（4）由于小明粗心大意，沒有記錄燈泡正常發(fā)光時電流表的示數(shù)，于是他根據(jù)第一次實驗數(shù)據(jù)計算出燈泡電阻R＝＝5Ω，再計算出燈泡兩端電壓為2.5V時的功率P＝＝1.25W．則燈泡的額定功率_____（小于/等于/大于）1.25W，你判斷的理由是_____

（5）若在實驗過程中小明發(fā)現(xiàn)電流表已壞，但手邊還有一阻值已知為R0的定值電阻和若干開關(guān)，不添加任何其它器材，請你在方框內(nèi)幫小明設計一個只連接一次電路就能測出燈泡額定功率的電路圖。

（_______）

Answer 1

【答案】6V 滑動變阻器連入電路的電阻過大，電路中電流過小的原因,燈泡的實際功率太小。 1.5A50Ω 03V 小于 隨燈泡兩端電壓增大,燈絲溫度升高,燈絲電阻增大,

【解析】

（3）根據(jù)第一次實驗時，U1=1V，I1=0.2A，再根據(jù)串聯(lián)電路的電壓規(guī)律可求得滑動變阻器兩端的電壓UR=U-U1，再利用R=可求得此時滑動變阻器的阻值，然后即可做出選擇．由小燈泡的額定電壓可確定電壓表的量程．（4）因為燈泡電壓增大，燈泡亮度增大，燈絲溫度升高，燈絲電阻隨電壓的增大而增大．正常發(fā)光時的電阻大于第一次實驗時的燈絲電阻，即：R>5Ω．根據(jù)P=計算的額定功率偏大．（5）本題可用伏阻法來測量小燈泡的額定功率，利用串聯(lián)電路中電流處處相等的特點，讓小燈泡與定值電阻R0、滑動變阻器串聯(lián)，先調(diào)節(jié)滑動變阻器的阻值使燈泡的電壓為UL，再用電壓表測出此時定值電阻兩端的電壓，由歐姆定律計算出電路中的電流，再計算燈泡的額定功率．

（1）第三次實驗中，當電路電流增大到一定程度，燈泡電壓增大，超過燈泡的額定電壓時，燈泡的燈絲被燒斷，電壓表串聯(lián)在電路中測電源電壓，所以電源電壓為6V. (2)實驗中發(fā)現(xiàn)電流表有示數(shù)，說明電路是通路，小燈泡不亮，其原因可能是滑動變阻器連入電路的電阻過大，電路中電流過小，燈泡的實際功率太小的原因；.(3)由表中數(shù)據(jù)可知,第一次實驗時,U1=1V,I1=0.2A,滑動變阻器兩端的電壓UR=UU1=6V1V=5V.∵I=∴此時滑動變阻器的阻值R==25Ω，顯然“2.0A20Ω”規(guī)格的滑動變阻器不可以，所以他選用的滑動變阻器規(guī)格為1.5A50Ω；由電燈泡的額定電壓為2.5V可知，所選用的電壓表量程為03V. (4)∵I=,∴第一次實驗數(shù)據(jù)計算出燈泡電阻R==5Ω;隨燈泡兩端電壓增大,燈絲溫度升高,燈絲電阻增大,當燈泡電壓是2.5V時,燈絲電阻R>5Ω,再計算出燈泡兩端電壓為2.5V時的功率P===1.25W，此時計算的額定功率偏大，所以燈泡的額定功率小于1.25W.

(5) 本題可用伏阻法來測量小燈泡的額定功率，利用串聯(lián)電路中電流處處相等的特點，讓小燈泡與定值電阻R0、滑動變阻器串聯(lián)，先閉合開關(guān)S2,，調(diào)節(jié)滑動變阻器的阻值使燈泡的電壓為U1=2.5V，保持滑片位置不變，斷開S2閉合S1，讀出電壓表的示數(shù)U2，則定值電阻兩端的電壓為U2-U1，此時電路中的電流I=，所以小燈泡的額定功率P=再用電壓表測出此時定值電阻兩端的電壓，由歐姆定律計算出電路中的電流，再計算燈泡的額定功率．

P=2.5

電路圖如下圖所示：