Question

【題目】如圖所示，小明在進行“測量小燈泡電功率”的實驗，他已連接了部分電路．已知電源電壓恒為3V，小燈泡的額定電壓為2.5V．

（1）請用筆畫線代替導線，將圖示電路連接完整______________；

（2）連接好電路后，閉合開關(guān)，移動滑動變阻器的滑片，發(fā)現(xiàn)小燈泡始終不亮，此時電壓表有示數(shù)，電流表示數(shù)為零，則出現(xiàn)故障的原因可能是______；

（3）排除故障后繼續(xù)實驗時，小明移動滑動變阻器的滑片，發(fā)現(xiàn)電壓表的示數(shù)為2V，要使燈泡正常發(fā)光，應將滑動變阻器的滑片向___________移動（選填“左”或“右”）．

（4）小明將實驗數(shù)據(jù)記錄在表格中，則燈泡的額定功率是___W；當小燈泡正常發(fā)光時，滑動變阻器接入電路的電阻為___Ω；由實驗數(shù)據(jù)可以發(fā)現(xiàn)通過燈泡的電流與其兩端的電壓不成正比關(guān)系，這是由于______；

（5）小明想通過實驗來比較燈泡“實際電壓是額定電壓一半時的電功率P1”和“實際電流是額定電流一半時的電功率P2”的大小，但小明的同學沒有通過實驗也比較出了它們的大小，P1______P2（選填“大于”、“小于”或“等于”）

Answer 1

【答案】 燈泡斷路 左 0.5 2.5 燈絲阻值變化 大于

【解析】（1）滑動變阻器串聯(lián)在電路中，已接了下面一個接線柱，可再接上面任意一個接線柱，如圖所示：

（2）經(jīng)分析，閉合開關(guān)，移動滑動變阻器的滑片，發(fā)現(xiàn)小燈泡始終不亮，此時電壓表有示數(shù)，電流表示數(shù)為零，則出現(xiàn)故障的原因可能是燈泡斷路；

（3）燈在額定電壓下正常發(fā)光，電壓表的示數(shù)為2V小于燈的額定電壓，要使燈泡正常發(fā)光，應增大燈的電壓，由串聯(lián)電路電壓的規(guī)律應減小變阻器的電壓，根據(jù)分壓原理，應將滑動變阻器連入電路 中的電阻變小，即滑片向左移動；

（4）由表格中數(shù)據(jù)知，當U=2.5V時，I=0.20A，則額定功率：P=UI=2.5V×0.2A=0.5W；

根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律，燈正常發(fā)光時，變阻器的電壓：U滑=3V-2.5V=0.5V，

由I=U/R，滑動變阻器的電阻：R滑=U滑/I=0.5/0.2A=2.5Ω；

由于燈絲電阻隨溫度的變化而變化不是一個定值，根據(jù)U=IR，通過燈泡的電流與其兩端的電壓不成正比關(guān)系；

（4）因為P=UI=U2/R，所以燈泡實際電壓為其額定電壓一半時的電阻小于正常發(fā)光時電阻，它的實際功率：P1＞P額/4；------①

因為P=I2R，所以實際電流等于額定電流一半時的電阻小于正常發(fā)光時電阻，實際功率：P2 ＜P額/4 ，------②，由①②得：P1＞P2