Question

1．在測定小燈泡的電功率時，器材有：額定電壓為2.5V的小燈泡、符合實(shí)驗(yàn)要求的滑動變阻器和電源、已調(diào)零的電流表和電壓表、開關(guān)、導(dǎo)線若干和定值電阻等．

（1）用筆畫線代替導(dǎo)線，將圖甲的實(shí)物電路連接完整．
（2）正確連接電路后，閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)電壓表的示數(shù)等于電源電壓、電流表有示數(shù)，出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因可能是小燈泡斷路．
（3）適當(dāng)調(diào)整后，改變滑動變阻器接入電路和電阻值，當(dāng)電壓表和電流表的示數(shù)如圖乙、丙所示時，小燈泡的實(shí)際功率是1.2W．
（4）只用一只電流表測量小燈泡在某一電壓下的實(shí)際功率，電路圖如圖丁所示．電源電壓未知，但不超過小燈泡的額定電壓，已知定值電阻阻值為R₁，不考慮溫度對小燈泡燈絲電阻的影響．在不改變電路連接的情況下，可以測量出小燈泡在電源電壓下的實(shí)際功率，請寫出主要的實(shí)驗(yàn)步驟：①開關(guān)S與a相連，讀出電流表的示數(shù)為I；②開關(guān)S與b相連，讀出電流表的示數(shù)為I'，用已知量和所測物理量表示該實(shí)際功率，表達(dá)式是：P=IR（I-I'）．

Answer 1

分析 （1）測量小燈泡電功率的實(shí)驗(yàn)中，小燈泡和電流表串聯(lián)，和電壓表并聯(lián)，根據(jù)燈泡的額定電壓確定電壓表的量程；
（2）電壓表有示數(shù)，說明問題出在電壓表兩接線柱之間的電路，非短路（這樣電壓表示數(shù)為0），只能是開路：小燈泡處開路；
（3）據(jù)圖所示的電流表和電壓表示數(shù)求出電功率；
（4）根據(jù)開關(guān)的不同位置，可以求出電源電壓和通過燈泡的電流，在根據(jù)串并聯(lián)電路的電壓規(guī)律和電流規(guī)律及P=UI求出燈泡的功率．

解答 解：（1）小燈泡的額定電壓為2.5V，電壓表量程選擇0-3V即可，連接實(shí)物圖如右下圖：

（2）連好電路，閉合開關(guān)，移動變阻器滑片P，發(fā)現(xiàn)小燈泡始終不亮，但電壓表有示數(shù)，電流表無示數(shù)，說明在電壓表兩接線柱之間的電路是開路，小燈泡處開路；
（3）由圖可知，電流表示數(shù)為0.2A，電壓表示數(shù)為6V，則燈泡的功率為：P=UI=6V×0.2A=1.2W；
（4）步驟：①開關(guān)S與a相連，讀出電流表的示數(shù)為I；②開關(guān)S與b相連，讀出電流表的示數(shù)為I'；
由①可知電阻兩端的電壓即電源電壓為U=IR；由于是并聯(lián)電路，則燈泡兩端的電壓為U；
由②可知，通過燈泡的電流為：I''=I-I'；
則燈泡的功率為：P=UI''=IR（I-I'）．
故答案為：（1）如上圖；（2）小燈泡斷路； （3）1.2； （4）①開關(guān)S與a相連，讀出電流表的示數(shù)為I；②開關(guān)S與b相連，讀出電流表的示數(shù)為I'；IR（I-I'）．

點(diǎn)評 本題涉及電壓表量程的選擇、滑動變阻器的使用、電功率的計算，雖綜合性強(qiáng)，但都屬于基礎(chǔ)知識，難度適中．