题目内容

8．小明同学在做“测定小灯泡额定功率”的实验时，所用电源电压保持不变，实验用小灯泡上标有“2.5V”字样．
（1）请将图中的电路连接完整．（要求滑片P向右滑动时电灯变亮，导线不允许交叉）
（2）小明将电路的错误连线改正后，当他闭合开关时，发现小灯泡不亮，电流表指针几乎不动，电压表的示数为4.5V，则小该电路故障可能是灯泡断路．
（3）排除故障后正确操作实验，测量数据如表所示
实验次数12345678
发光情况明亮亮更明亮较亮较暗微光熄灭熄灭
电压U/V2.52.13.01.71.30.90.50.1
电流I/A0.280.260.300.240.210.190.160.05
分析实验数据可知：
①小灯泡的额定功率为0.7W；
②7、8两次实验中，灯泡熄灭的原因是灯泡的实际功率太小；
③所用滑动变阻器的最大阻值至少为20--88Ω．
④小灯泡在断电一段时间后的电阻可能是1Ω（填“0Ω”、“1Ω”、“2Ω”或“8.9Ω”）．

分析 （1）根据要求滑片P向右滑动时电灯变亮确定变阻器连接，根据灯的额定电压确定表量程与灯并联；
（2）实验中，灯不亮，电流表指针几乎不动，说明电路可能断路；电压表示数为4.5V，说明电压表与电源的两极连通，则与电压表并联的灯之外的电路是连通的，说明与电压表并联的灯断路了；
（3）①由表中实验数据求出灯泡额定电压对应的电流，然后由P=UI求出灯泡额定功率；
②如果灯泡实际功率如果太小，将不足以引起灯泡发光；
③根据分压原理，当变阻器分得的电压最大时，变阻器连入电路中的电阻最大，由表中数据，根据灯的最小电压和通过的电流，由串联电路的规律，根据欧姆定律求变阻器连入电路中的最大阻值；
④灯泡电阻受温度影响，随温度降低而减小，根据表中实验数据求出灯泡电阻阻值，然后答题．

解答 解：（1）要求滑片P向右滑动时电灯变亮，即电流变大，电阻变小，将滑片以右电阻丝连入电路中，灯的额定电压为2.5V，电压表选用小量程与灯并联，如下所示：
    
（2）经分析，当他闭合开关时，发现小灯泡不亮，电流表指针几乎不动，电压表的示数为4.5V，则小该电路故障可能是灯泡断路；
（3）①由表中实验数据可知，灯泡额定电压2.5V对应的电流为0.28A，
灯泡额定功率PL=ULIL=2.5V×0.28A=0.7W．
②由表中实验数据可知，7、8两次实验，灯泡电压与电流很小，灯泡实际功率很小，由于灯泡实际功率很小不足以引起灯泡发光，所以灯泡熄灭．
③由表中数据，当灯的电压U=0.1V时，变阻器分得的电压最大为U滑=U电源-U=4.5V-0.1V=4.4V，
变阻器连入电路中的最大电阻R滑大=$\frac{{U}_{8}}{{I}_{8}}=\frac{4.4V}{0.05A}$=88Ω；
④由表中第8组实验数据可知，由欧姆定律，此时灯泡电阻R=$\frac{U}{{I}_{8}}$=$\frac{0.1V}{0.05A}$=2Ω，灯泡电阻受温度影响，随温度降低而减小，小灯泡在断电一段时间后，灯丝温度降低，灯泡电阻阻值减小，则灯泡电阻可能是1Ω，但不会为0．
故答案为：（1）如上所示；
（2）灯泡断路；
（3）①0.7；②灯泡的实际功率太小；③--88；④1Ω．

点评 本题测灯的功率，考查电路的连接、故障的分析、额定功率的计算、决定灯的亮度的因素、影响电阻大小的因素及对器材的要求，难度较大．

练习册系列答案
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