Question

【题目】在“测量小灯泡功率”的实验中．

（1）按图甲正确连接好电路，闭合开关后发现：小灯泡不亮，电流表有示数，而电压表无示数，则电路中的故障是_________，排除故障后，闭合开关，发现小灯泡仍不亮，电流表指针偏转很小，要使该小灯泡发光只需_______________________ ．

（2）观察小灯泡在不同电压下的亮度，读出电压表，电流表示数，实验记录见下表：

①由表格可知：该小灯泡额定电压为______V．

②当小灯泡两端电压为 3V 时，小灯泡偏亮，小明担心灯丝会烧断，于是立即断开开关，未读取电流表示数，同组的小华观察到当时电流表指针的位置如图乙所示，则小灯泡的实际功率为_______W．

（3）如图丙是小明重新设计的另一种实验方案来测定小灯泡的额定功率（电源电压不变，电阻 R=5Ω）．

①电路如图所示，开关 S 拨到位置 1，移动滑片P至任一位置，读出电流表示数I1；

②开关S拨到位置2，变阻器滑片位置不动，读出电流表示数I2 ；先算出灯泡电阻 RL=____， P额=_____（用所测的物理量和已知量的符号表示）；他按此方案测量，发现实验结果与真实值相差较大，为了能准确测量灯泡的额定功率，他们只需要将上述步骤①改为_______________________________________．

Answer 1

【答案】灯泡短路 向左移动滑片 2.5 0.66 I1R/(I2-I1) U额2(I2-I1)/I1R 开前关拨到位置1，移动滑片P使电流表示数和R的乘积等于2.5V

【解析】

（1）电流表有示数，说明电路为通路；电压表无示数，说明电压表并联的电路两端电压为0，据此判断故障所在；（2）①小灯泡正常发光时的电压即为额定电压；②确定电流表小量程的分度值读数，根据P=UI计算实际功率；

（3）由电路图可知，R与L并联，当开关S拔到位置1时电流表测通过R的电流，当开关S拔到位置2时电流表测电路的总电流，根据欧姆定律求出并联部分的电压，根据并联电路的电流特点求出通过L的电流，进一步根据欧姆定律求出灯泡的电阻；因不同电压下灯泡的电阻不同，所以灯泡的额定功率不能用P=求出；调节滑动变阻器使电流表的示数和R的乘积为2.5V时，可以测出灯泡的额定功率．

（1）按图甲正确连接好电路，闭合开关后发现：小灯泡不亮，电流表有示数，说明电路是通路，而电压表无示数，说明电压表所测电路两端电压为0，即和电压表并联的灯泡短路。排除故障后，闭合开关，仍发现小灯泡不亮，电流表指针偏转很小，说明灯的电压太小，滑动变阻器连入电路中的电阻太大。为了增大灯泡的电压，就要减小变阻器两端的电压，根据分压原理可知，要减小变阻器连入电路中的电阻，所以，需向左移动变阻器的滑片；

(2)①由表格可知，小灯泡正常发光时的电压，即额定电压为2.5V；

②根据表格数据可知，电流表选用的是小量程，电流表小量程的分度值为0.02A，电流表示数为0.22A，小灯泡的实际功率：P=UI=3V×0.22A=0.66W；

(3)①当开关拨到位置1时，移动划片P至某一位置。读出电流表示数I1.

②开关拨到位置2时，滑动变阻器的位置不动，读出电流表的示数I2，在①中，灯与R并联，电流表测R的电流，由欧姆定律，R的电压为：U=I1R，根据并联电路的电压规律，灯的电压为I1R；在②中，电流表测总电压，因电路的连接关系没有变，通过各电阻的电流不变，根据并联电路电流的规律，通过灯的电流为：I=I2I1，由欧姆定律，灯泡的电阻表达式为：RL==，则P额==（）。因灯泡的电阻与温度有关，所以,灯泡的额定功率不能用P=求出；当调节滑动变阻器使电流表的示数和R的乘积为2.5V时，测出此时电路中的电流并求出通过灯泡的电流，即可利用P=UI求出灯泡的额定功率。