Question

3．在“測(cè)定小燈泡的電功率”的實(shí)驗(yàn)中，請(qǐng)完成空格處的內(nèi)容．
①實(shí)驗(yàn)原理：P=UI
②小華同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中所用電源電壓為4.5伏，滑動(dòng)變阻器上標(biāo)有“20Ω　2A”字樣，連接如圖1所示電路，閉合電鍵S前，滑片P應(yīng)移至b（選填“a”或“b”）．
③繼續(xù)實(shí)驗(yàn)時(shí)，小華觀察到小燈泡上標(biāo)有“2.5V”字樣，當(dāng)把滑片P移至中點(diǎn)時(shí)，電壓表的示數(shù)正好是2.5伏，則小燈泡的額定功率為0.5W．
④繼續(xù)移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片P，電壓表和電流表的示數(shù)如圖2所示，這時(shí)小燈泡的實(shí)際功率為0.384W．再移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片P，觀察到電壓表和電流表示數(shù)逐漸變小，同時(shí)小燈泡不亮，則燈泡不亮的原因是實(shí)際功率太�。�

Answer 1

分析 ①測(cè)電功率的實(shí)驗(yàn)的原理是P=UI．
②閉合開關(guān)前滑動(dòng)變阻器調(diào)到阻值最大處．
③根據(jù)串聯(lián)電路特點(diǎn)，求出燈泡兩端的電壓為2.5V時(shí)，變阻器兩端電壓和電流；根據(jù)P=UI求出小燈的額定功率．
④對(duì)于電壓表和電流表讀數(shù)時(shí)，先看清量程和分度值，而后讀出兩電表的示數(shù)，在據(jù)公式P=UI計(jì)算出實(shí)際功率；燈泡的兩端取決于實(shí)際功率．

解答 解：①本實(shí)驗(yàn)的原理是P=UI．
②為保護(hù)電路，連接完電路閉合開關(guān)之前，要把滑動(dòng)變阻器的滑片調(diào)到阻值最大處，即滑片遠(yuǎn)離下端使用的接線柱．
③滑動(dòng)變阻器與燈泡串聯(lián)當(dāng)把滑片P移至中點(diǎn)時(shí)，連入電路的阻值R=$\frac{1}{2}$R_總=$\frac{1}{2}$×20Ω=10Ω，電壓表的示數(shù)正好是2.5伏，滑動(dòng)變阻器兩端電壓U_R=U-U_L=4.5V-2.5V=2V，
燈泡的額定電壓想電流I_額=I_R=$\frac{{U}_{R}}{R}$=$\frac{2V}{10Ω}$=0.2A，
燈泡的額定功率：P=U_LI_額=2.5V×0.2A=0.5W；
④此時(shí)電壓表是小量程，其分度值是0.1V，故此時(shí)的示數(shù)是2.4V；此時(shí)電流表也是小量程，其分度值是0.02A，其示數(shù)是0.16A；
故此時(shí)的實(shí)際功率是P_實(shí)=UI=2.4V×0.16A=0.384W，再移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片P，觀察到電壓表和電流表示數(shù)逐漸變小，即此時(shí)實(shí)際功率變小，燈泡的亮度取決于實(shí)際功率，故此時(shí)燈泡不亮．
故答案為：①P=UI．②b．③0.5．④0.384；實(shí)際功率太�。�

點(diǎn)評(píng) 本題考查了測(cè)定小燈泡的電功率的實(shí)驗(yàn)，涉及到實(shí)驗(yàn)的目的和原理以及實(shí)驗(yàn)的注意事項(xiàng)、電功率的計(jì)算，難度一般．