Question

【題目】在測量小燈泡額定功率的實(shí)驗(yàn)中，所用電源由兩節(jié)新干電池串聯(lián)組成，小燈泡上標(biāo)有“2.5V”字樣(小燈泡額定功率約為0.8W)．

(1) 小明同學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)連接的電路如圖甲所示。如果他閉合開關(guān)，將會(huì)觀察到：電壓表的示數(shù)約為_____V，電流表的示數(shù)約為_____A，小燈泡的發(fā)光情況為_____(選填“正常發(fā)光”、“亮度較暗”或“不發(fā)光”)；

(2) 小華在小明連接的電路中只改變了某根導(dǎo)線一端的接點(diǎn)位置，電路就能測量小燈泡額定功率．請(qǐng)?jiān)趫D甲中畫出改動(dòng)的那條導(dǎo)線__________；

(3) 改接好電路后，小明同學(xué)移動(dòng)滑片P，記下多組對(duì)應(yīng)的電壓表和電流表的示數(shù)，并繪制成如圖乙所示的I﹣U關(guān)系圖像。根據(jù)圖像可知：小燈泡的額定功率是_____W，小燈泡的實(shí)際功率隨實(shí)際電壓的增大而_____(選填“增大”、“減小”或“不變”)； 圖中陰影部分的面積表示_____；

(4) 小華設(shè)計(jì)了如圖所示的電路也完成了該實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)完成下列填空(電源電壓不變，R1和R2為滑動(dòng)變阻器，R2的最大電阻為R0)．

① 閉合開關(guān)S、S1，斷開開關(guān)S2，調(diào)節(jié)R2，使電壓表的示數(shù)為2.5V；

② 閉合開關(guān)S、S2，斷開開關(guān)S1，調(diào)節(jié)______，使電壓表的示數(shù)仍為2.5V．

③ 接著將R2的滑片P調(diào)至最左端，記下電壓表的示數(shù)為U1．；再將R2的滑片P調(diào)至最右端，記下電壓表的示數(shù)為U2．則小燈泡額定功率的表達(dá)式P額= ______(用U額、R0、Ul、U2表示)．

Answer 1

【答案】 3 0 不發(fā)光 見解析所示 0.75 增大 燈泡兩端電壓為0.5V時(shí)的實(shí)際功率 R1 U2(U1－U2)/U2R0

【解析】（1）圖示電路電壓表串聯(lián)在電路里，電路斷路，電壓表測電源電壓，大小為1.5V×2＝3V，電流表示數(shù)為0，此時(shí)小燈泡不發(fā)光；(2)原電路中，電流表并聯(lián)在燈的兩端了，而電壓表串聯(lián)在電路中了，是錯(cuò)誤的，電壓表應(yīng)并聯(lián)在燈泡兩端，電流表串聯(lián)在電路中，將燈泡與滑動(dòng)變阻器相連的線去掉改接在電壓表負(fù)極，電路圖如下圖所示：

(3)根據(jù)圖乙可知，當(dāng)燈泡兩端電壓為額定電壓2.5V時(shí)，通過的小燈泡的電流為0.3A，故燈泡的額定功率：P＝UI＝2.5V×0.3A＝0.75W；由圖可知，小燈泡的實(shí)際功率隨實(shí)際電壓的增大而增大； 圖中陰影部分的面積表示燈泡兩端電壓為0.5V時(shí)的實(shí)際功率；（4）①只閉合小燈泡所在支路，即閉合S、S1，通過調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R2使燈泡兩端電壓為額定電壓，即2.5V；②利用等效替代的方法，只閉合R1所在支路，即閉合S、S2，通過調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R1使R1兩端電壓為小燈泡的額定電壓，即2.5V，此時(shí)R1＝RL；③將R2的滑片P調(diào)至最左端，記下電壓表的示數(shù)為U1；再將R2的滑片P調(diào)至最右端，記下電壓表的示數(shù)為U2，在③中，將R2的滑片P調(diào)至最左端，R2連入電路中的電阻為0，電壓表的示數(shù)為U1即為電源電壓；再將R2的滑片P調(diào)至最右端，此時(shí)兩變阻器串聯(lián)，電壓表的示數(shù)為U2，即為R1的電壓，根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律和歐姆定律有：，解得，R1＝-----①；小燈泡額定功率的表達(dá)式：P額＝------②，由①②得：P額＝。