Question

【題目】（某實驗小組的同學(xué)在進行“測量小燈泡的額定功率”的實驗中，現(xiàn)有器材：電源（電壓恒為6V）、開關(guān)、電壓表、電流表各一個，導(dǎo)線若干，額定電壓為3.8V的待測小燈泡（電阻約為12Ω），滑動變阻器兩個（A：“5Ω 2A”；B：“20Ω 0.5A”）。

（1）該實驗的實驗原理是_____；實驗中，應(yīng)選用的滑動變阻器是_____（選填“A”或“B”）。

（2）如圖甲所示是小田同學(xué)連接的實物電路圖，圖中只有一根導(dǎo)線連接錯誤，請你在圖中用“×”標出這根錯接的導(dǎo)線，只改接一根導(dǎo)線使電路成為正確的電路（不能與其他導(dǎo)線交叉）。

（______）

（3）小田確認電路連接無誤后閉合開關(guān)，無論怎樣移動滑動變阻器的滑片，小燈泡始終不發(fā)光且電壓表的示數(shù)都接近電源電壓，則電路的故障是_____。

（4）排除故障后，移動滑動變阻器的滑片，并繪制出了小燈泡的電流隨電壓變化的圖象如圖乙所示，則該小燈泡的額定功率為_____W。

（5）該組的另一同學(xué)接著實驗時，發(fā)現(xiàn)電壓表0～15V量程已經(jīng)損壞，0～3V量程還可以正常使用，在不添加器材的情況下，為了測出該小燈泡的額定功率，請你在丙圖中的虛線框內(nèi)畫出正確的電路圖。

（______）

（6）由圖乙推知：小燈泡的實際電壓是額定電壓一半時的電功率為P1，小燈泡的實際電流是額定電流一半時的電功率為P2，則P1_____P2（選填“大于”、“小于”或“等于”）。

Answer 1

【答案】P＝UI B 燈泡斷路 1.14 大于

【解析】

（1）該實驗的實驗原理是P＝UI；由歐姆定律求燈的額定電流；根據(jù)串聯(lián)電路的規(guī)律及歐姆定律求燈正常發(fā)光時，變阻器連入電路中的電阻，確定選用的滑動變阻器；

（2）電壓表應(yīng)與燈并聯(lián)，電流表與燈串聯(lián)；

（3）燈不亮，說明電路可能斷路；電壓表示數(shù)接近電源電壓，說明電壓表與電源連通，則與電壓表并聯(lián)的支路以外的電路是完好的，則與電壓表并聯(lián)的支路斷路了；

（4）由圖象找出燈的額定電壓下的電流，根據(jù)P=UI求該小燈泡的額定功率；

（5）根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律，求燈正常發(fā)光時變阻器的電壓，設(shè)計電路圖；

（6）由圖乙知，分別找出小燈泡的實際電壓是額定電壓一半時的電流大小和小燈泡的實際電流是額定電流一半時對應(yīng)的電壓大小，根據(jù)P=UI比較燈的實際電功率P1與P2大小。

（1）該實驗的實驗原理是P=UI；燈的額定電流約為：，電源電壓為6V，小燈泡額定電壓為3.8V，根據(jù)串聯(lián)電路的規(guī)律及歐姆定律，燈正常發(fā)光時，變阻器連入電路中的電阻：，故應(yīng)選用“20Ω 0.5A”的滑動變阻器B；

（2）測量小燈泡電功率的實驗中，電壓表應(yīng)與燈并聯(lián)，電流表與燈串聯(lián)，如下圖所示：

（3）經(jīng)分析，小田確認電路連接無誤后閉合開關(guān)，無論怎樣移動滑動變阻器的滑片，小燈泡始終不發(fā)光且電壓表的示數(shù)都接近電源電壓，說明電壓表兩端到電源兩極是通的，則電路的故障是燈泡斷路。

（4）由圖象知，燈在額定電壓3.8V時的電流為0.3A，則該小燈泡的額定功率為：

；

（5）根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律，當變阻器的電壓為：時，燈的電壓為額定電壓，故將電壓表并聯(lián)在變阻器的兩端可以完成實驗，如下圖所示：

（6）由圖乙知，小燈泡的實際電壓是額定電壓一半時的電流約為0.22A，電功率為：；

小燈泡的實際電流是額定電流一半時（0.15A）對應(yīng)的電壓約為1V，燈的實際電功率為：，則P1大于P2。