Question

【題目】小明在測量額定電壓為3.8V的小燈泡電功率實驗中，連接了如圖甲所示的電路：

(1)小明在未檢查電路連接是否正確的情況下，閉合開關(guān)，向左逐漸調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片，電壓表的示數(shù)________（選填“變大”、 “變小”或“不變”）；

(2)小明分析電路后發(fā)現(xiàn)，一根導線連接有誤，請你在圖甲中連接錯誤的導線上打“×”，只改動一根導線，使電路連接正確；

（_______）

(3)排除故障后，繼續(xù)實驗，分別記下了多組對電壓表和電流表示數(shù)，并繪制了如圖乙所示的I-U圖像。某次實驗時電流表示數(shù)如丙所示，此時小燈泡的電阻是_______Ω；此時它的額定功率是_______W；

(4)測出小燈泡的定功率后，某同學又把小燈泡兩端電壓調(diào)為額定電壓的一半，發(fā)現(xiàn)測得的功率并不等于其額定功率的四分之一，其原因是_________；

(5)小明重新選擇實驗器材，不用電流表就測出了另一個額定電流為I=0.3A的小燈泡的額定功率，設(shè)計的電路圖如圖丁所示。請你將下列實驗步驟補充完整，并計算出小燈泡的額定功率（電源電壓恒為U，定值電阻R的阻值為8Ω）：

①開關(guān)S閉合，開關(guān)S1連接觸點“2”時，調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片，使電壓表的示數(shù)為_________時，小燈泡正常發(fā)光；

②保持滑動變阻器滑片位置不動，使開關(guān)S1連接觸點1，這時電壓表的示教為U1；小燈泡額定功率的表達式為P額=_________（用題中已知或所測物理量的字母表示）。

Answer 1

【答案】不變 19 0.76 小燈泡的電阻隨溫度的降低而減小 2.4V

【解析】

(1)[1]小明在未檢查電路連接是否正確的情況下，閉合開關(guān)，向左逐漸調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片，此時電壓表串聯(lián)在電路中，則電壓表的示數(shù)保持為電源電壓，不變化。

(2)[2]實物連線中，錯誤之處為電壓表串聯(lián)在電路中、兩個電阻并聯(lián)，修正后的連線如圖所示：

。

(3)[3][4]某次實驗時電流表示數(shù)如丙所示，電流表接入最大量程為0.6A，讀數(shù)為0.2A，測量小燈泡功率過程中應使電壓表示數(shù)為額定電壓3.8V，故此時小燈泡的電阻是

此時它的額定功率是

(4)[5]測出小燈泡的定功率后，某同學又把小燈泡兩端電壓調(diào)為額定電壓的一半，發(fā)現(xiàn)測得的功率并不等于其額定功率的四分之一，此時通過燈的電流也減小了，根據(jù)P=UI燈的功率減小，燈絲的溫度降低，因小燈泡的電阻隨溫度的降低而減小。

(5)[6]開關(guān)S閉合，開關(guān)S1連接觸點“2”時，兩個電阻與燈泡串聯(lián)，電壓表測量定值電阻R的兩端電壓，調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片，使電路電流等于燈泡的額定電流，小燈泡正常發(fā)光，此時電壓表的示數(shù)為

[7]保持滑動變阻器滑片位置不動，使開關(guān)S1連接觸點1，此時電壓表測量滑動變阻器與定值電阻R的兩端電壓，這時電壓表的示教為U1，則小燈泡兩端電壓為

則燈泡的額定功率表達式為