Question

3．在“测定小灯泡的电功率”的实验中，请完成空格处的内容．
①实验原理：P=UI
②小华同学在实验中所用电源电压为4.5伏，滑动变阻器上标有“20Ω　2A”字样，连接如图1所示电路，闭合电键S前，滑片P应移至b（选填“a”或“b”）．
③继续实验时，小华观察到小灯泡上标有“2.5V”字样，当把滑片P移至中点时，电压表的示数正好是2.5伏，则小灯泡的额定功率为0.5W．
④继续移动滑动变阻器的滑片P，电压表和电流表的示数如图2所示，这时小灯泡的实际功率为0.384W．再移动滑动变阻器的滑片P，观察到电压表和电流表示数逐渐变小，同时小灯泡不亮，则灯泡不亮的原因是实际功率太小．

Answer 1

分析 ①测电功率的实验的原理是P=UI．
②闭合开关前滑动变阻器调到阻值最大处．
③根据串联电路特点，求出灯泡两端的电压为2.5V时，变阻器两端电压和电流；根据P=UI求出小灯的额定功率．
④对于电压表和电流表读数时，先看清量程和分度值，而后读出两电表的示数，在据公式P=UI计算出实际功率；灯泡的两端取决于实际功率．

解答 解：①本实验的原理是P=UI．
②为保护电路，连接完电路闭合开关之前，要把滑动变阻器的滑片调到阻值最大处，即滑片远离下端使用的接线柱．
③滑动变阻器与灯泡串联当把滑片P移至中点时，连入电路的阻值R=$\frac{1}{2}$R_总=$\frac{1}{2}$×20Ω=10Ω，电压表的示数正好是2.5伏，滑动变阻器两端电压U_R=U-U_L=4.5V-2.5V=2V，
灯泡的额定电压想电流I_额=I_R=$\frac{{U}_{R}}{R}$=$\frac{2V}{10Ω}$=0.2A，
灯泡的额定功率：P=U_LI_额=2.5V×0.2A=0.5W；
④此时电压表是小量程，其分度值是0.1V，故此时的示数是2.4V；此时电流表也是小量程，其分度值是0.02A，其示数是0.16A；
故此时的实际功率是P_实=UI=2.4V×0.16A=0.384W，再移动滑动变阻器的滑片P，观察到电压表和电流表示数逐渐变小，即此时实际功率变小，灯泡的亮度取决于实际功率，故此时灯泡不亮．
故答案为：①P=UI．②b．③0.5．④0.384；实际功率太小．

点评 本题考查了测定小灯泡的电功率的实验，涉及到实验的目的和原理以及实验的注意事项、电功率的计算，难度一般．