Question

【題目】小麗同學(xué)手里有一個(gè)標(biāo)有“3.8V”字樣的小燈泡．她想知道小燈泡正常工作時(shí)的電阻．于是在學(xué)校實(shí)驗(yàn)室找來一些器材連接了如圖所示的實(shí)驗(yàn)電路，電源電壓恒定不變．

（1）請(qǐng)你用筆畫線代替導(dǎo)線，將圖甲中的實(shí)物連接完整（要求滑片向左移燈泡變亮）_________。

（2）閉合開關(guān)，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片，她發(fā)現(xiàn)燈泡始終不亮，電流表無示數(shù)，電壓表指針有明顯偏轉(zhuǎn)，其故障原因是 ______ ．

（3）故障排除后，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器使小燈泡正常發(fā)光，此時(shí)電流表的示數(shù)如圖乙所示，小燈泡正常工作時(shí)的電阻是 ______ Ω．

（4）完成上述實(shí)驗(yàn)后，小麗向老師要了一個(gè)已知阻值為R0的定值電阻和一個(gè)單刀雙擲開關(guān)，借助部分現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)器材，設(shè)計(jì)了如圖丙所示的實(shí)驗(yàn)電路，測(cè)出了小燈泡的額定功率，請(qǐng)你幫她完成下列實(shí)驗(yàn)步驟：

①連接好實(shí)驗(yàn)電路，閉合開關(guān)S1，將開關(guān)S2撥到觸點(diǎn) ______ （選填“1”或“2”），移動(dòng)滑片，使電壓表的示數(shù)為 ______ V

②保持滑片的位置不動(dòng)，再將開關(guān)S2撥到觸點(diǎn) ______ （選填“1”或“2”），讀出電壓表的示數(shù)為U

③小燈泡額定功率的表達(dá)式為P額= ______ （用已知量和測(cè)量量表示）

④若將小燈泡換成發(fā)光二極管．測(cè)量發(fā)光二極管的電功率．發(fā)現(xiàn)在亮度相當(dāng)?shù)那闆r下．每次所測(cè)得的電功率都比小燈泡的小．從能量轉(zhuǎn)化角度來分析．其原因是 ______________ ．

Answer 1

【答案】 見解析所示 燈泡斷路 10Ω 2 3.8 1 3.8（U-3.8）/R0 部分能量轉(zhuǎn)化為光能，熱能

【解析】（1）滑動(dòng)變阻器要按“一上一下”的方式串聯(lián)接入電路，要滑片向左移時(shí)燈泡變亮，此時(shí)電路中的電流變大，滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值變小，故應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的A接線柱與小燈泡的右接線柱連接，如下圖所示：

（2）閉合開關(guān)，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片，發(fā)現(xiàn)燈泡始終不亮，電流表無示數(shù)，電壓表有示數(shù)，說明電壓表并聯(lián)部分?jǐn)嗦罚�即小燈泡斷路．�?）燈泡正常發(fā)光時(shí)的電壓為3.8V，電流表的量程為0～0.6A，分度值為0.02A，示數(shù)為0.38A，由I=得，小燈泡正常工作時(shí)的電阻：R===10Ω．（4）①連接好實(shí)驗(yàn)電路，閉合開關(guān)S1，將開關(guān)S2撥到觸點(diǎn)2，移動(dòng)滑片，使電壓表的示數(shù)為3.8V；②保持滑動(dòng)變阻器滑片位置不變，S2接1，讀出電壓表示數(shù)U；③此時(shí)定值電阻R0兩端的電壓：U0=U﹣U額=U﹣3.8V，通過燈泡的電流：I額=I0==，則小燈泡額定功率：P額=U額I額=3.8V×=．

④將小燈泡換成發(fā)光二極管，測(cè)量發(fā)光二極管的電功率，發(fā)現(xiàn)在亮度相當(dāng)?shù)那闆r下，每次所測(cè)得的電功率都比小燈泡的小，這是由于：發(fā)光二極管將電能轉(zhuǎn)換成光能的效率更高導(dǎo)致的．