Question

【题目】在测量小灯泡额定功率的实验中，所用电源由两节新干电池串联组成，小灯泡上标有“2.5V”字样(小灯泡额定功率约为0.8W)．

(1) 小明同学实验时连接的电路如图甲所示。如果他闭合开关，将会观察到：电压表的示数约为_____V，电流表的示数约为_____A，小灯泡的发光情况为_____(选填“正常发光”、“亮度较暗”或“不发光”)；

(2) 小华在小明连接的电路中只改变了某根导线一端的接点位置，电路就能测量小灯泡额定功率．请在图甲中画出改动的那条导线__________；

(3) 改接好电路后，小明同学移动滑片P，记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成如图乙所示的I﹣U关系图像。根据图像可知：小灯泡的额定功率是_____W，小灯泡的实际功率随实际电压的增大而_____(选填“增大”、“减小”或“不变”)； 图中阴影部分的面积表示_____；

(4) 小华设计了如图所示的电路也完成了该实验，请完成下列填空(电源电压不变，R1和R2为滑动变阻器，R2的最大电阻为R0)．

① 闭合开关S、S1，断开开关S2，调节R2，使电压表的示数为2.5V；

② 闭合开关S、S2，断开开关S1，调节______，使电压表的示数仍为2.5V．

③ 接着将R2的滑片P调至最左端，记下电压表的示数为U1．；再将R2的滑片P调至最右端，记下电压表的示数为U2．则小灯泡额定功率的表达式P额= ______(用U额、R0、Ul、U2表示)．

Answer 1

【答案】 3 0 不发光 见解析所示 0.75 增大 灯泡两端电压为0.5V时的实际功率 R1 U2(U1－U2)/U2R0

【解析】（1）图示电路电压表串联在电路里，电路断路，电压表测电源电压，大小为1.5V×2＝3V，电流表示数为0，此时小灯泡不发光；(2)原电路中，电流表并联在灯的两端了，而电压表串联在电路中了，是错误的，电压表应并联在灯泡两端，电流表串联在电路中，将灯泡与滑动变阻器相连的线去掉改接在电压表负极，电路图如下图所示：

(3)根据图乙可知，当灯泡两端电压为额定电压2.5V时，通过的小灯泡的电流为0.3A，故灯泡的额定功率：P＝UI＝2.5V×0.3A＝0.75W；由图可知，小灯泡的实际功率随实际电压的增大而增大； 图中阴影部分的面积表示灯泡两端电压为0.5V时的实际功率；（4）①只闭合小灯泡所在支路，即闭合S、S1，通过调节滑动变阻器R2使灯泡两端电压为额定电压，即2.5V；②利用等效替代的方法，只闭合R1所在支路，即闭合S、S2，通过调节滑动变阻器R1使R1两端电压为小灯泡的额定电压，即2.5V，此时R1＝RL；③将R2的滑片P调至最左端，记下电压表的示数为U1；再将R2的滑片P调至最右端，记下电压表的示数为U2，在③中，将R2的滑片P调至最左端，R2连入电路中的电阻为0，电压表的示数为U1即为电源电压；再将R2的滑片P调至最右端，此时两变阻器串联，电压表的示数为U2，即为R1的电压，根据串联电路电压的规律和欧姆定律有：，解得，R1＝-----①；小灯泡额定功率的表达式：P额＝------②，由①②得：P额＝。