Question

12．要测量L₁和L₂两个小灯泡的电功率，已知L₁和L₂的额定电压分别为3.8V和2.5V、阻值均约为10Ω．所提供的器材有：电源（电压约为6V）、电流表、电压表和开关各一个，滑动变阻器（“10Ω　2A”、“50Ω　1A”）两个，导线若干．

（1）用如图甲所示的电路测量灯泡L₁的电功率，所用滑动变阻器是“10Ω2A”，请用笔画线代替导线，将图乙中的实物电路连接完整．
（2）请设计一个记录测量灯泡L₁电功率实验数据的表格．
（3）闭合开关后，移动变阻器的滑片，当电压表的示数为3V时，电流表的示数如图丙所示，这时L₁中的电流是0.36A，功率是1.08W．
（4）完成L₁的测量后，为测灯泡L₂的电功率，只将图乙中的L₁换成L₂．发现灯泡过亮，移动变阻器的滑片L₂发光还是过亮．为了完成灯泡L₂额定功率的测量，并使测量结果能更准确一些，在测量之前应该进行的操作是：①断开开关②②更换变阻器，将（50Ω，1A）的变阻器接入电路．
（5）根据实验记录的数据，画出了通过L₂的电流随其两端电压变化的关系曲线，如图丁所示，则灯泡L₂的额定功率是0.625W．

Answer 1

分析 （1）由欧姆定律求出灯的额定电流确定电流表选用的量程与灯串联，变阻器按一上一下接入电路中，注意电表正负接线的接法；
（2）表格应包括记录：电压、电流、电功率、灯泡发光情况，记录实验次数的内容；
（3）由图知电流表量程是0.6A，最小分度值是0.02A，由图可读出电流表示数I，已知电压U，由P=UI可求出功率．
（4）发现L₂发光过亮，说明电路电阻太小，应更换阻值较大的滑动变阻器；
（5）由图象求出电压U=2.5V所对应的电流值I，由P_L=U_LI_L求功率．

解答 解：（1）已知L₁的额定电压分别为3.8V，由欧姆定律，灯的额定电流约为：
I=$\frac{U}{R}$=$\frac{3.8V}{10Ω}$=0.38A，电流表选用小量程与灯串联，变阻器按一上一下接入电路中，注意电表正负接线的接法，如下所示：

（2）记录测量灯泡L₁电功率实验数据的表格如下表所示．

次 数	1	2	3	4
电压U/V
电流I/A
电功率P/W
灯泡发光情况

（3）由图丙知，电流表分度值为0.02A，示数I=0.36A，已知电压U=3V，则功率：
P=UI=3V×0.36A=1.08W；
（4）只将图乙中的L₁换成L₂．L₂的额定电压小于L1的额定电压，闭合开关后，发现L₂发光过亮，L₂分的电压大于额定电压，根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压太小（变阻器最大电阻过小），不能进行实验；为了完成灯炮L₂电功率的测量，并使测量结果能更准确一些，在测量L₂电功率之前应该进行的操作是：
①断开开关　②更换变阻器，将（50Ω，1A）的变阻器接入电路；
（5）灯泡L₂的额定电压为U_L=2.5V，由图丁知电压为2.5V对应的电流I_L=0.25A，灯泡L₂的额定功率：
P_L=U_LI_L=2.5V×0.25A=0.625W．
故答案为：（1）电路图如上所示；（2）表格如上表所示；（3）0.36；1.08；
（4）①断开开关　②更换变阻器，将（50Ω，1A）的变阻器接入电路；（5）0.625．

点评 本题测量小灯泡的电功率，考查电路的连接、表格设计，电表读数、功率计算、操作过程等知识．