Question

【题目】在“测量小灯泡功率”的实验中．

（1）按图甲正确连接好电路，闭合开关后发现：小灯泡不亮，电流表有示数，而电压表无示数，则电路中的故障是_________，排除故障后，闭合开关，发现小灯泡仍不亮，电流表指针偏转很小，要使该小灯泡发光只_____________ ．

（2）观察小灯泡在不同电压下的亮度，读出电压表，电流表示数，实验记录见下表：

实验序号	电压U/V	电流U/I	小灯泡亮度	实验功率P/W
①	2	0.18	偏暗	0.36
②	2.5	0.2	正常发光	0.5

①由表格可知：该小灯泡额定电压为______V．

②当小灯泡两端电压为 3V 时，小灯泡偏亮，小明担心灯丝会烧断，于是立即断开开关，未读取电流表示数，同组的小华观察到当时电流表指针的位置如图乙所示，则小灯泡的实际功率为_______W．

（3）如图丙是小明重新设计的另一种实验方案来测定小灯泡的额定功率（小灯泡的额定电压U额，电源电压不变，电阻 R=5Ω）．

①电路如图所示，开关 S 拨到位置 1，移动滑片P至任一位置，读出电流表示数I1；

②开关S拨到位置2，变阻器滑片位置不动，读出电流表示数I2 ；先算出灯泡电阻 RL=____， P额=_____（用所测的物理量和已知量的符号表示）；他按此方案测量，发现实验结果与真实值相差较大，为了能准确测量灯泡的额定功率，他们只需要将上述步骤①改为_____________________

Answer 1

【答案】灯泡短路或电压表短路 向左移动滑片 2.5 0.66 开前关拨到位置1，移动滑片P使电流表示数和R的乘积等于2.5V

【解析】

(1)[1]按图甲正确连接好电路，闭合开关后发现：电流表有示数，则电路为通路，小灯泡不亮，而电压表无示数，则电路中的故障是灯或电压表短路；

[2]排除故障后，闭合开关，发现小灯泡仍不亮，电流表指针偏转很小，说明电路中有电流很小，故要使该小灯泡发光只需向左移动变阻器的滑片；

(2)[3]灯在额定电压下正常发光，由表格可知：该小灯泡额定电压为2.5V；

[4]电流表指针的位置如图乙所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，电流为0.22A，则小灯泡的实际功率为：

P=ULI=3V×0.22A=0.66 W；

(3)[5][6]电路如图所示，开关S拨到位置1，移动滑片P至任一位置，读出电流表示数I1，电流表测R的电流，R与灯并联，由欧姆定律和并联电路电压的规律，灯的电压为I1R；开关S拨到位置2，变阻器滑片位置不动，电流表测干路电流，因各电阻大小不变，通过的电流也不变，根据并联电路电流的规律，通过灯的电流为：

IL=I2-I1，

由欧姆定律，灯泡电阻为：

；

则：

；

[7]因灯的电阻随温度的变化而变化，灯在电压为I1R时的电阻不等于灯正常发光时的电阻；故按此方案测量，发现实验结果与真实值相差较大，为了能准确测量灯泡的额定功率，他们只需要将上述步骤①改为开关拨到位置1，移动滑片P使电流表示数和R的乘积等于2.5V。