Question

【題目】在一次測量小燈泡額定功率的實驗中，所用電源由兩節(jié)新干電池串聯(lián)組成，小燈泡上標有“2.5V”字樣（小燈泡額定功率約為0.6W）．小剛連接了如圖甲所示的電路．
（1）同組的小明發(fā)現(xiàn)該電路連接存在問題，如果閉合圖甲所示電路的開關(guān)，則電壓表的示數(shù)約為V，電流表的示數(shù)約為A．
（2）小明主張拆了以后重新連接，可是時間來不及了，小剛在圖甲電路中只改變了某根導線一端的接點位置，而后電路就能測量小燈泡的額定功率了．請在需要改動的導線上打“×”，并畫出正確的接線．
（3）待改接好電路后，小剛同學移動滑片P，記下多組對應(yīng)的電壓表和電流表的示數(shù)，并繪制成圖乙所示的圖象．根據(jù)圖象信息，可計算出小燈泡的額定功率是W，該圖象不是直線，主要原因是；
（4）小明想通過實驗來比較燈泡“實際電壓是額定電壓一半時的電功率P1”和“實際電流是額定電流一半時的電功率P2”的大小，但小明的同學沒有通過實驗也比較出了它們的大小，P1應(yīng)P2（選填“大于”、“小于”或“等于”）．
（5）實驗過程中，小明這組的電流表燒壞，老師另給了一只電阻箱，他利用電阻箱和余下部分器材設(shè)計了如圖丙所示的電路，也測出了小燈泡的額定功率．小明的實驗方法如下： ①根據(jù)電路圖連接實物電路；
②只閉合開關(guān)S1、S3 ， 調(diào)節(jié)滑動變阻器，使；
③斷開S3 ， 閉合S2 ， 調(diào)節(jié) ， 達到步驟②中同樣的效果，讀出相應(yīng)的數(shù)值．
④根據(jù)有關(guān)公式，計算出燈泡的額定功率 ．

Answer 1

【答案】
（1）3；0
（2）解：如圖所示

（3）0.75；燈絲電阻受溫度的影響
（4）大于
（5）電壓表示數(shù)為2.5V；電阻箱；P=
【解析】解：（1）由圖可知，電流表與燈泡并聯(lián)了，故燈泡被短路，電壓表串聯(lián)在電路中，此時電壓表測量的是電源電壓，電源由兩節(jié)干電池組成，則電壓表所示為3V；此時電路相當于斷路，故電流表的示數(shù)為0A；（2）電壓表應(yīng)并聯(lián)在燈的兩端，電流表應(yīng)串聯(lián)在電路中．將燈泡與滑動變阻器相連的導線去掉，并改接在電源負極，如下圖所示． ;（3）根據(jù)圖乙可知，當燈泡兩端電壓為2.5V時，通過小燈泡的電流為0.3A，
則燈泡的額定功率：P=UI=2.5V×0.3A=0.75W．
因為燈絲的電阻與溫度有關(guān)，所以燈泡的I﹣U圖象為曲線．（4）燈泡的I﹣U圖象，如圖所示：
；
燈泡的實際電壓為其額定電壓一半時，如圖中紅線所示，
燈泡的實際電流等于額定電流一半時，如圖中綠線所示，
比較可知，燈泡的實際電壓為其額定電壓一半時，其電壓與電流的乘積較大，即P1＞P2；（5）在上面分析的基礎(chǔ)上，實驗方案如下：①閉合開關(guān)S1 ， S3 ， 移動變阻器的滑片P，使電壓表示數(shù)為2.5V；③斷開S3 ， 閉合S2 ， 調(diào)節(jié)電阻箱，使電壓表的示數(shù)仍然為2.5V，讀出電阻箱連入電路的阻值R，此時電阻箱的阻值R與燈泡的電阻是相等的；④燈泡正常發(fā)光時，其兩端的電壓為2.5V，燈泡的電阻與電阻箱的阻值R相同，
則小燈泡額定功率的表達式為：P= ．
故答案為：（1）3；0；（2）如上圖所示；（3）0.75；燈絲電阻受溫度的影響；（4）大于；（5）②電壓表示數(shù)為2.5V；③電阻箱；P= ．
（1）根據(jù)電流表和電壓表的連接方法分析；（2）電壓表應(yīng)并聯(lián)在燈的兩端，電流表串聯(lián)在電路中；（3）從圖乙中讀出燈泡兩端電壓為2.5V時對應(yīng)的電流值，然后根據(jù)P=UI求出燈泡的額定功率．燈絲的電阻隨溫度的變化而變化；（4）根據(jù)圖象中電壓為一半時的電流和電流為一半時的電壓的大小，利用公式P=UI判定實際功率的大小．（5）將燈與變阻器串聯(lián)接入電路中，首先移動變阻器的滑片P，使電壓表示數(shù)為燈的額定電壓2.5V，燈正常發(fā)光；在沒有電流表的情況下，要測燈的額定功率，根據(jù)P= ，求出燈正常發(fā)光時的電阻大小即可，為求出燈正常發(fā)光時的電阻大小，根據(jù)等效替代法，再將電阻箱與變阻器串聯(lián)接入電路，通過調(diào)節(jié)電阻箱旋鈕，使電壓表示數(shù)保持不變，則此時電阻箱連入電路的阻值R即為燈正常發(fā)光時的電阻大小．