Question

【题目】小琳想知道一只标明“220V 40W”白炽灯不发光时的灯丝电阻有多大，她设计了图甲所示电路原理图，并招来器材动手实验．

（1）按照如图甲所示连接电路，检查无误后闭合开关S，调节滑动变阻器R，电压表和电流表的示数分别如图乙、丙所示，此时灯丝电阻为 Ω．

（2）小琳设想如果没有电压表，能否再找一只电流表和一个定值电阻来代替电压表，于是她设计了如图丁所示电路原理图（R0为阻值已知的定值电阻），连接电路并检查无误后闭合开关S，调节滑动变阻器R，当电流表示数分别为I1，I2时，灯丝电阻RL= （用R0，I1，I2表示测量结果）．

（3）小琳用公式R=计算出灯泡正常发光时的电阻为1210Ω，比（1）中测量的电阻大得多，请你帮助小琳给出合理的解释 ．

（4）小琳根据图乙和丙的示数，计算了此时灯泡实际消耗的电功率与灯泡额定功率相差 W．

Answer 1

【答案】（1）24；（2）；

（3）正常发光灯丝温度比不发光时高的多，灯丝温度越高电阻越大；（4）34

【解析】

试题分析：（1）电压表使用的是0～15V，每一个大格代表5V，每一个小格代表0.5V，示数是12V；电流表使用的是0～0.6A，每一个大格代表0.2A，每一个小格代表0.02A，示数是0.5A，由I=可得，R===24Ω；（2）如丁图，闭合开关S，调节滑动变阻器R，当电流表示数分别为I1，I2时，又因为R0与L并联，所以I2R0=U0=UL，IL=I1﹣I2，灯丝电阻RL==；（3）小琳用公式R=计算出灯泡正常发光时的电阻为1210Ω，比（1）中测量的电阻大得多，这是因为正常发光灯丝温度比不发光时高的多，灯丝温度越高电阻越大；（4）根据图乙和丙的示数，计算了此时灯泡实际消耗的电功率：P实=U实I实=12V×0.5A=6W，已知额定功率P=40W，灯泡实际消耗的电功率与灯泡额定功率相差：△P=P﹣P实=40W﹣6W=34W。