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（小灯泡额定功率约为0.6W）．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，小刚同学移动滑片P，记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成图乙所示的图象．根据图象信息，可计算出小灯泡的额定功率是____W，该图象不是直线，主要原因是_________；

（4）小明想通过实验来比较灯泡“实际电压是额定电压一半时的电功率P1”和“实际电流是额定电流一半时的电功率P2”的大小，但小明的同学没有通过实验也比较出了它们的大小，P1应________P2（选填“大于”、“小于”或“等于”）．

（5）实验过程中，小明这组的电流表烧坏，老师另给了一只电阻箱，他利用电阻箱和余下部分器材设计了如图丙所示的电路，也测出了小灯泡的额定功率．小明的实验方法如下：

①根据电路图连接实物电路；

②只闭合开关S1、S3，调节滑动变阻器，使__________；

③断开S3，闭合S2，调节__________，达到步骤②中同样的效果，读出相应的数值．

④根据有关公式，计算出灯泡的额定功率___________．

Answer 1

【答案】 3 0 0.75 灯丝电阻受温度的影响 略 大于 电阻箱

【解析】（1）由图可知，电流表与灯泡并联了，故灯泡被短路，电压表串联在电路中，此时电压表测量的是电源电压，电源由两节干电池组成，则电压表所示为3V；此时电路相当于断路，故电流表的示数为0A；

（2）电压表应并联在灯的两端，电流表应串联在电路中．将灯泡与滑动变阻器相连的导线去掉，并改接在电源负极，如下图所示，

（3）根据图乙可知，当灯泡两端电压为2.5V时，通过小灯泡的电流为0.3A，则灯泡的额定功率：P=UI=2.5V×0.3A=0.75W，因为灯丝的电阻与温度有关，所以灯泡的I-U图象为曲线；

（4）灯泡的I-U图象，如图所示：

；

灯泡的实际电压为其额定电压一半时，如图中红线所示，灯泡的实际电流等于额定电流一半时，如图中绿线所示，比较可知，灯泡的实际电压为其额定电压一半时，其电压与电流的乘积较大，即P1＞P2；

（5）在上面分析的基础上，实验方案如下：

①闭合开关S1，S3，移动变阻器的滑片P，使电压表示数为2.5V；

③断开S3，闭合S2，调节电阻箱，使电压表的示数仍然为2.5V，读出电阻箱连入电路的阻值R，此时电阻箱的阻值R与灯泡的电阻是相等的；

④灯泡正常发光时，其两端的电压为2.5V，灯泡的电阻与电阻箱的阻值R相同，则小灯泡额定功率的表达式为：P=(2.5V)2/R