Question

8．小明同學(xué)在做“測(cè)定小燈泡額定功率”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，所用電源電壓保持不變，實(shí)驗(yàn)用小燈泡上標(biāo)有“2.5V”字樣．
（1）請(qǐng)將圖中的電路連接完整．（要求滑片P向右滑動(dòng)時(shí)電燈變亮，導(dǎo)線(xiàn)不允許交叉）
（2）小明將電路的錯(cuò)誤連線(xiàn)改正后，當(dāng)他閉合開(kāi)關(guān)時(shí)，發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮，電流表指針幾乎不動(dòng)，電壓表的示數(shù)為4.5V，則小該電路故障可能是燈泡斷路．
（3）排除故障后正確操作實(shí)驗(yàn)，測(cè)量數(shù)據(jù)如表所示

實(shí)驗(yàn)次數(shù)	1	2	3	4	5	6	7	8
發(fā)光情況	明亮	亮	更明亮	較亮	較暗	微光	熄滅	熄滅
電壓U/V	2.5	2.1	3.0	1.7	1.3	0.9	0.5	0.1
電流I/A	0.28	0.26	0.30	0.24	0.21	0.19	0.16	0.05

分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知：
①小燈泡的額定功率為0.7W；
②7、8兩次實(shí)驗(yàn)中，燈泡熄滅的原因是燈泡的實(shí)際功率太小；
③所用滑動(dòng)變阻器的最大阻值至少為20--88Ω．
④小燈泡在斷電一段時(shí)間后的電阻可能是1Ω（填“0Ω”、“1Ω”、“2Ω”或“8.9Ω”）．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)要求滑片P向右滑動(dòng)時(shí)電燈變亮確定變阻器連接，根據(jù)燈的額定電壓確定表量程與燈并聯(lián)；
（2）實(shí)驗(yàn)中，燈不亮，電流表指針幾乎不動(dòng)，說(shuō)明電路可能斷路；電壓表示數(shù)為4.5V，說(shuō)明電壓表與電源的兩極連通，則與電壓表并聯(lián)的燈之外的電路是連通的，說(shuō)明與電壓表并聯(lián)的燈斷路了；
（3）①由表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)求出燈泡額定電壓對(duì)應(yīng)的電流，然后由P=UI求出燈泡額定功率；
②如果燈泡實(shí)際功率如果太小，將不足以引起燈泡發(fā)光；
③根據(jù)分壓原理，當(dāng)變阻器分得的電壓最大時(shí)，變阻器連入電路中的電阻最大，由表中數(shù)據(jù)，根據(jù)燈的最小電壓和通過(guò)的電流，由串聯(lián)電路的規(guī)律，根據(jù)歐姆定律求變阻器連入電路中的最大阻值；
④燈泡電阻受溫度影響，隨溫度降低而減小，根據(jù)表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)求出燈泡電阻阻值，然后答題．

解答 解：（1）要求滑片P向右滑動(dòng)時(shí)電燈變亮，即電流變大，電阻變小，將滑片以右電阻絲連入電路中，燈的額定電壓為2.5V，電壓表選用小量程與燈并聯(lián)，如下所示：
    
（2）經(jīng)分析，當(dāng)他閉合開(kāi)關(guān)時(shí)，發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮，電流表指針幾乎不動(dòng)，電壓表的示數(shù)為4.5V，則小該電路故障可能是燈泡斷路；
（3）①由表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，燈泡額定電壓2.5V對(duì)應(yīng)的電流為0.28A，
燈泡額定功率P_L=U_LI_L=2.5V×0.28A=0.7W．
②由表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，7、8兩次實(shí)驗(yàn)，燈泡電壓與電流很小，燈泡實(shí)際功率很小，由于燈泡實(shí)際功率很小不足以引起燈泡發(fā)光，所以燈泡熄滅．
③由表中數(shù)據(jù)，當(dāng)燈的電壓U=0.1V時(shí)，變阻器分得的電壓最大為U_滑=U_電源-U=4.5V-0.1V=4.4V，
變阻器連入電路中的最大電阻R_滑大=$\frac{{U}_{8}}{{I}_{8}}=\frac{4.4V}{0.05A}$=88Ω；
④由表中第8組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，由歐姆定律，此時(shí)燈泡電阻R=$\frac{U}{{I}_{8}}$=$\frac{0.1V}{0.05A}$=2Ω，燈泡電阻受溫度影響，隨溫度降低而減小，小燈泡在斷電一段時(shí)間后，燈絲溫度降低，燈泡電阻阻值減小，則燈泡電阻可能是1Ω，但不會(huì)為0．
故答案為：（1）如上所示；
（2）燈泡斷路；
（3）①0.7；②燈泡的實(shí)際功率太小；③--88；④1Ω．

點(diǎn)評(píng) 本題測(cè)燈的功率，考查電路的連接、故障的分析、額定功率的計(jì)算、決定燈的亮度的因素、影響電阻大小的因素及對(duì)器材的要求，難度較大．