Question

【题目】某实验小组的同学在进行“测量小灯泡的额定功率”的实验中，现有器材：电源（电压恒为6V）、开关、电压表、电流表各一个，导线若干，额定电压为3.8V的待测小灯泡（电阻约为12Ω），滑动变阻器两个（A：“5Ω2A“；B：“20Ω 0.5A”）。

（1）该实验的实验原理是_____；实验中，应选用的滑动变阻器是_____（选填“A”或“B”）。

（2）如图甲所示是小田同学连接的实物电路图，图中只有一根导线连接错误，请你在图中用“×”标出这根错接的导线，只改接一根导线使电路成为正确的电路_________（不能与其他导线交叉）。

（3）小田确认电路连接无误后闭合开关，无论怎样移动滑动变阻器的滑片，小灯泡始终不发光且电压表的示数都接近电源电压，则电路的故障是_____。

（4）排除故障后，移动滑动变阻器的滑片，并绘制出了小灯泡的电流随电压变化的图象如图乙所示，则该小灯泡的额定功率为_____W。

（5）该组的另一同学接着实验时，发现电压表0～15V量程已经损坏，0～3V量程还可以正常使用，在不添加器材的情况下，为了测出该小灯泡的额定功率，请你在丙图中的虚线框内画出正确的电路图______。

（6）由图乙推知：小灯泡的实际电压是额定电压一半时的电功率为P1，小灯泡的实际电流是额定电流一半时的电功率为P2，则P1_____P2（选填“大于”、“小于或“等于”）。

Answer 1

【答案】P=UIB灯泡断路1.14大于

【解析】

（1）该实验的实验原理是P＝UI；灯的额定电流约为：I＝0.32A，电源电压为6V，小灯泡额定电压为3.8V，根据串联电路的规律及欧姆定律，灯正常发光时，变阻器连入电路中的电阻：R滑＝＝6.9Ω，故应选用“20Ω 0.5A”的滑动变阻器B；（2）灯的额定电压为3.8V，故电压表应选用大量程与灯并联，如下图1所示：

（3）经分析，小田确认电路连接无误后闭合开关，无论怎样移动滑动变阻器的滑片，小灯泡始终不发光且电压表的示数都接近电源电压，则电路的故障是灯泡断路。（4）由图象知，灯在额定电压下的电流为0.3A，则该小灯泡的额定功率为：P＝UI＝3.8V×0.3A＝1.14W；（5）根据串联电路电压的规律，当变阻器的电压为：6V﹣3.8V＝2.2V时，灯的电压为额定电压，故将电压表并联在变阻器的两端，如下图2所示：

（6）由图乙知，小灯泡的实际电压是额定电压一半时的电流约为0.22A，电功率为：P1＝1.8V×0.22A＝0.396W；小灯泡的实际电流是额定电流一半时（0.15A）对应的电压约为1V，灯的实际电功率为：P2＝1V×0.15A＝0.15W，则P1大于P2。