Question

【题目】在“测量小灯泡的电功率”的实验中电源电压为6 V，小灯泡的额定电压为2.5 V，小灯泡电阻约为10 Ω：

(1)请你用笔画线代替导线，将图甲图中的实验电路连接完整（要求：滑片向左移动时电流表示数变小）；

（______）

(2)小天同学在连接好最后一导线时，小灯泡立即发光，请你分析产生这一现象的操作错误是_______；

(3)改正错误后继续实验，移动滑动变阻器滑片到某点，电压表示数为2V，要使小灯泡正常发光，滑动变阻器滑片应向___________（选填“左”或“右”）移动，直到小灯泡正常发光，此时电流表示数如图乙图所示，则小灯泡的额定功率是___________W；

(4)记下多组对应电流表和电压表示数，绘制出如图丙图所示的I-U图像，由图像可知用此实验装置______（选填“可以”或“不可以”）做“探究通过定值电阻的电流与电压的关系”的实验；

[拓展]小天和同学们完成上述探究活动后，又想测量一只额定电压为3.8 V小灯泡的额定功率，但发现电压表被别的同学拿走了，于是他借助一个10Ω的电阻，设计了如图所示的电路，也测出了小灯泡的额定功率。具体操作如下：

①只闭合开关S1、S2，调节滑动变阻器，使电流表的示数为_________A 时，小灯泡恰好正常发光；

②只闭合开关S1、S3，保持滑动变阻器滑片的位置不变，读出电流表示数为I；

③P额 =___ （用已知量和测量值表示，数值要求带单位）。

Answer 1

【答案】 连接电路时没有断开开关 右 0.65 不可以 0.38 3.8V×(I-0.38A)

【解析】

(1)[1]滑片向左移动时电流表示数变小，即电阻变大，故变阻器左下接线柱连入电路中，如图所示：

(2)[2]小天同学在连接好最后一根导线时，小灯泡立即发光，产生这一现象的操作错误是：连接电路时没有断开开关。

(3)[3][4]灯在额定电压下正常发光，示数为2V小于灯的额定电压2.5V，应增大灯的电压，根据串联电路电压的规律，应减小变阻器的电压，由分压原理，应减小变阻器连入电路中的电阻大小，故滑片向右移动，直到小灯泡正常发光，此时电流表示数如图所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，电流表示数为0.26A，则小灯泡的额定功率是

P额=U额I额=2.5V×0.26A=0.65W

(4)[5]如图丙所示的I-U图象为曲线，说明灯的电阻是变化的，探究通过定值电阻的电流与电压的关系时要控制电阻大小不变，故由图象可知用此实验装置不可以做“探究通过定值电阻的电流与电压的关系“的实验。

[6][7]①只闭合开关S1、S2，调节滑动变阻器，使电流表的示数为0.38A时，小灯泡恰好正常发光。

②只闭合开关S1、S3，保持滑动变阻器滑片的位置不变，读出电流表示数为I。

③在①中，定值电阻的电压为

UR=IR=0.38A×10Ω=3.8V

在③中，电流表测灯与R并联的总电流，因电路的连接关系没有改变，各电阻的大小和通过的电流不变，灯仍正常发光，根据并联电路电流的规律，灯的额定电流

IL=I-0.38A

小灯泡的额定功率

PL=ULIL=3.8V×(I-0.38A)