Question

【题目】小明按照如图的电路图连接好电路，测量一只额定电压为2.5V的灯泡的电功率，部分实验数据和现象如表。

试验次数	电压表示数/V	电流表示数/A	灯泡亮度
1	1	0.2	较暗
2	2.5	*	正在发光
3	6	0	不发光

（1）分析表中实验数据可知，所用电源电压约为_____V。

（2）小明在实验中发现电流表有示数，但小灯泡不亮，其原因是_____。

（3）若小明手边有“1.5A50Ω”和“2.0A20Ω”两种规格的滑动变阻器，“0～3V”和“0～15V“两个量程的电压表。上面实验中他选用的滑动变阻器规格为_____，选用的电压表量程为_____。

（4）由于小明粗心大意，没有记录灯泡正常发光时电流表的示数，于是他根据第一次实验数据计算出灯泡电阻R＝＝5Ω，再计算出灯泡两端电压为2.5V时的功率P＝＝1.25W．则灯泡的额定功率_____（小于/等于/大于）1.25W，你判断的理由是_____

（5）若在实验过程中小明发现电流表已坏，但手边还有一阻值已知为R0的定值电阻和若干开关，不添加任何其它器材，请你在方框内帮小明设计一个只连接一次电路就能测出灯泡额定功率的电路图。

（_______）

Answer 1

【答案】6V 滑动变阻器连入电路的电阻过大，电路中电流过小的原因,灯泡的实际功率太小。 1.5A50Ω 03V 小于 随灯泡两端电压增大,灯丝温度升高,灯丝电阻增大,

【解析】

（3）根据第一次实验时，U1=1V，I1=0.2A，再根据串联电路的电压规律可求得滑动变阻器两端的电压UR=U-U1，再利用R=可求得此时滑动变阻器的阻值，然后即可做出选择．由小灯泡的额定电压可确定电压表的量程．（4）因为灯泡电压增大，灯泡亮度增大，灯丝温度升高，灯丝电阻随电压的增大而增大．正常发光时的电阻大于第一次实验时的灯丝电阻，即：R>5Ω．根据P=计算的额定功率偏大．（5）本题可用伏阻法来测量小灯泡的额定功率，利用串联电路中电流处处相等的特点，让小灯泡与定值电阻R0、滑动变阻器串联，先调节滑动变阻器的阻值使灯泡的电压为UL，再用电压表测出此时定值电阻两端的电压，由欧姆定律计算出电路中的电流，再计算灯泡的额定功率．

（1）第三次实验中，当电路电流增大到一定程度，灯泡电压增大，超过灯泡的额定电压时，灯泡的灯丝被烧断，电压表串联在电路中测电源电压，所以电源电压为6V. (2)实验中发现电流表有示数，说明电路是通路，小灯泡不亮，其原因可能是滑动变阻器连入电路的电阻过大，电路中电流过小，灯泡的实际功率太小的原因；.(3)由表中数据可知,第一次实验时,U1=1V,I1=0.2A,滑动变阻器两端的电压UR=UU1=6V1V=5V.∵I=∴此时滑动变阻器的阻值R==25Ω，显然“2.0A20Ω”规格的滑动变阻器不可以，所以他选用的滑动变阻器规格为1.5A50Ω；由电灯泡的额定电压为2.5V可知，所选用的电压表量程为03V. (4)∵I=,∴第一次实验数据计算出灯泡电阻R==5Ω;随灯泡两端电压增大,灯丝温度升高,灯丝电阻增大,当灯泡电压是2.5V时,灯丝电阻R>5Ω,再计算出灯泡两端电压为2.5V时的功率P===1.25W，此时计算的额定功率偏大，所以灯泡的额定功率小于1.25W.

(5) 本题可用伏阻法来测量小灯泡的额定功率，利用串联电路中电流处处相等的特点，让小灯泡与定值电阻R0、滑动变阻器串联，先闭合开关S2,，调节滑动变阻器的阻值使灯泡的电压为U1=2.5V，保持滑片位置不变，断开S2闭合S1，读出电压表的示数U2，则定值电阻两端的电压为U2-U1，此时电路中的电流I=，所以小灯泡的额定功率P=再用电压表测出此时定值电阻两端的电压，由欧姆定律计算出电路中的电流，再计算灯泡的额定功率．

P=2.5

电路图如下图所示：