Question

1．某同學(xué)要利用“伏安法”測量額定電壓為3.6V的小燈泡（其正常發(fā)光時(shí)的電阻值接近10Ω）的額定功率．圖1是他尚未連接完成的實(shí)驗(yàn)電路．
（1）請(qǐng)你用筆畫線代替導(dǎo)線，幫助他完成電路連接．

（2）開關(guān)S閉合前，應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片P移至B端；
（3）檢查電路連接正確后，閉合開關(guān)S，發(fā)現(xiàn)電壓表和電流表的示數(shù)都比較小，燈泡L不發(fā)光．這時(shí)應(yīng)該進(jìn)行的操作是調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，使燈泡L正常發(fā)光．
（4）燈泡L正常發(fā)光時(shí)，電流表的示數(shù)如圖2所示，則燈泡L的額定功率為1.728W；
（5）已知通過燈泡L燈絲的電流變大時(shí)，燈泡燈絲的溫度會(huì)升高，其電阻值也會(huì)變大．當(dāng)燈泡L兩端的實(shí)際電壓U′=1.1U_額時(shí)，燈泡L的實(shí)際功率P＜1.21P_額（填“＞”、“＜”或“=”）．

Answer 1

分析 （1）在測小燈泡電功率的實(shí)驗(yàn)中，電流表應(yīng)與燈泡串聯(lián)，電壓表應(yīng)并聯(lián)在燈泡的兩端，注意電流表量程的選擇．
（2）為保護(hù)電路，閉合開關(guān)前滑片要置于阻值最大處．
（3）電壓表和電流表的示數(shù)都比較小，說明電路是通路；燈泡實(shí)際功率很小時(shí)燈泡不發(fā)光，可以移動(dòng)滑片使燈泡正常發(fā)光．
（4）根據(jù)電流表的量程，讀出其示數(shù)，由P=UI求出燈泡的額定功率；
（5）由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知，當(dāng)燈絲的電阻一定時(shí)，燈泡消耗的功率和電壓的平方成正比；因?yàn)閁′=1.1U_額，所以P′=1.21P_額；又因?yàn)闊艚z的電阻變大，所以燈泡的實(shí)際功率會(huì)變小，即P＜1.21P_額 ．

解答 解：（1）由歐姆定律可得，燈泡正常發(fā)光時(shí)的電流約為：I=$\frac{{U}_{L}}{{R}_{L}}$=$\frac{3.6V}{10Ω}$=0.36A，所以電流表應(yīng)選擇0～0.6A量程，電流表與燈泡串聯(lián)，把電壓表并聯(lián)在燈泡的兩端，實(shí)物電路如圖所示：

（2）為保護(hù)電路，閉合開關(guān)前應(yīng)將滑片置于滑動(dòng)變阻器的最大阻值處，即滑片P移至B端．
（3）閉合開關(guān)S，電壓表和電流表的示數(shù)都比較小，說明電路是通路，造成該現(xiàn)象的原因是電路的總電阻太大，電流太小，燈泡的實(shí)際功率太小，燈泡L不發(fā)光，所以應(yīng)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，使燈泡L正常發(fā)光．
（4）電流表量程為0～0.6A，其分度值為0.02A，由圖2可知，電流表示數(shù)為0.48A，
燈泡的額定功率：P=UI=3.6V×0.48A=1.728W；
（5）由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知，當(dāng)燈絲的電阻一定時(shí)，燈泡消耗的功率和電壓的平方成正比；
已知實(shí)際電壓U′=1.1U_額，所以在燈絲電阻不變時(shí)，燈泡的實(shí)際功率為P′=1.21P_額 ；
又因?yàn)闊艚z的電阻隨溫度升高而變大，所以燈泡的實(shí)際功率會(huì)變小，即P＜1.21P_額 ．
故答案為：（1）如上圖所示；（2）B；（3）調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器；（4）1.728；（5）＜．

點(diǎn)評(píng) 本題是測小燈泡電功率的實(shí)驗(yàn)，主要考查了實(shí)物電路的連接、實(shí)驗(yàn)的注意事項(xiàng)、電流表的讀數(shù)、電功率的計(jì)算；難點(diǎn)是第5小題，注意電功率公式P=$\frac{{U}^{2}}{R}$的靈活應(yīng)用．