Question

【题目】在一次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。小刚连接了如图甲所示的电路。

（1）同组的小明发现该电路连接存在问题，如果闭合图甲所示电路的开关，则电压表的示数约为_____V，电流表的示数约为_____A。

（2）小明主张拆了以后重新连接，可是时间来不及了，小刚在图甲电路中只改变了某根导线一端的接点位置，而后电路就能测量小灯泡的额定功率了。请在需要改动的导线上打“×”，并画出正确的接线________。

（3）待改接好电路后闭合开关，小刚同学移动滑片P，测得多组数据并作出通过灯泡的电流与其两端电压的关系图象如图乙，则小灯泡的额定功率为_____W；当灯泡实际电压为额定电压一半时的实际电功率为P1，当灯泡实际电流为额定电流的一半时的实际电功率为P2，分析图象发现，P1_____P2（选填“大于”、“小于”、“等于”）。

（4）实验中另一小组没有使用电压表，而是用了两个电流表和一个10Ω的定值电阻设计了如图所示的电路，同样测出了该小灯泡的额定功率，具体实验步骤是：

①闭合开关，移动变阻器的滑片，使电流表_____（选填“A1”或“A2”）的示数为_____A，小灯泡正常发光，并读出此时另一电流表的示数为I；

②计算该灯泡的额定功率为_____。

Answer 1

【答案】 3 0 0.75 大于 A1 0.25A 2.5V×（I﹣0.25A）

【解析】（1）如图的电路，电压表串联在了电路中，电流表与小灯泡并联了，因为电压表的电阻很大，近似断路，所以电流表的示数约为0A，而电压表能够通过电流表和滑动变阻器测出电源电压，所以示数约为3V.

（2）根据此图分析，当把灯泡右端的连线拆下，再从灯泡的右端连接到电压表的负接线柱，此时，电流表串联，电压表与灯并联，为正确电路，如图：

（3）待改接好电路后闭合开关，小刚同学移动滑片P，测得多组数据并作出通过灯泡的电流与其两端电压的关系图象如图乙，电压为2.5V时，电流为0.3A，则灯泡的功率为：

；

当灯泡实际电压为额定电压一半时，即为1.25V时对应的电流如图2所示，大小约为0.22A，此时灯泡的实际电功率为：；

当灯泡实际电流为额定电流的一半时，如图3所示，实际电压约为0.75V，此时灯泡的实际电功率为，故P1大于P2。

（4）如图的实验方案，将10Ω的定值电阻与电流A1串联，则根据可计算灯两端的电压，当电压为2.5V时灯正常发光，再结合另一电流表的示数可得出灯的电流，进而计算额定功率。步骤为：

①闭合开关，移动变阻器的滑片，使电流表A1的示数为0.25A，此时灯两端的电压为：

，所以小灯泡正常发光，并读出此时A2电流表的示数为I；

②根据并联电路的电流特点可得，通过灯泡的电流为：，

所以灯的额定功率为：