Question

【題目】小明按照如圖的電路圖連接好電路，測量一只額定電壓為2.5V的燈泡的電功率，部分實驗數據和現象如表。

試驗次數	電壓表示數/V	電流表示數/A	燈泡亮度
1	1	0.2	較暗
2	2.5	*	正在發光
3	6	0	不發光

（1）分析表中實驗數據可知，所用電源電壓約為_____V。

（2）小明在實驗中發現電流表有示數，但小燈泡不亮，其原因是_____。

（3）若小明手邊有“1.5A50Ω”和“2.0A20Ω”兩種規格的滑動變阻器，“0～3V”和“0～15V“兩個量程的電壓表。上面實驗中他選用的滑動變阻器規格為_____，選用的電壓表量程為_____。

（4）由于小明粗心大意，沒有記錄燈泡正常發光時電流表的示數，于是他根據第一次實驗數據計算出燈泡電阻R＝＝5Ω，再計算出燈泡兩端電壓為2.5V時的功率P＝＝1.25W．則燈泡的額定功率_____（小于/等于/大于）1.25W，你判斷的理由是_____

（5）若在實驗過程中小明發現電流表已壞，但手邊還有一阻值已知為R0的定值電阻和若干開關，不添加任何其它器材，請你在方框內幫小明設計一個只連接一次電路就能測出燈泡額定功率的電路圖。

（_______）

Answer 1

【答案】6V 滑動變阻器連入電路的電阻過大，電路中電流過小的原因,燈泡的實際功率太小。 1.5A50Ω 03V 小于 隨燈泡兩端電壓增大,燈絲溫度升高,燈絲電阻增大,

【解析】

（3）根據第一次實驗時，U1=1V，I1=0.2A，再根據串聯電路的電壓規律可求得滑動變阻器兩端的電壓UR=U-U1，再利用R=可求得此時滑動變阻器的阻值，然后即可做出選擇．由小燈泡的額定電壓可確定電壓表的量程．（4）因為燈泡電壓增大，燈泡亮度增大，燈絲溫度升高，燈絲電阻隨電壓的增大而增大．正常發光時的電阻大于第一次實驗時的燈絲電阻，即：R>5Ω．根據P=計算的額定功率偏大．（5）本題可用伏阻法來測量小燈泡的額定功率，利用串聯電路中電流處處相等的特點，讓小燈泡與定值電阻R0、滑動變阻器串聯，先調節滑動變阻器的阻值使燈泡的電壓為UL，再用電壓表測出此時定值電阻兩端的電壓，由歐姆定律計算出電路中的電流，再計算燈泡的額定功率．

（1）第三次實驗中，當電路電流增大到一定程度，燈泡電壓增大，超過燈泡的額定電壓時，燈泡的燈絲被燒斷，電壓表串聯在電路中測電源電壓，所以電源電壓為6V. (2)實驗中發現電流表有示數，說明電路是通路，小燈泡不亮，其原因可能是滑動變阻器連入電路的電阻過大，電路中電流過小，燈泡的實際功率太小的原因；.(3)由表中數據可知,第一次實驗時,U1=1V,I1=0.2A,滑動變阻器兩端的電壓UR=UU1=6V1V=5V.∵I=∴此時滑動變阻器的阻值R==25Ω，顯然“2.0A20Ω”規格的滑動變阻器不可以，所以他選用的滑動變阻器規格為1.5A50Ω；由電燈泡的額定電壓為2.5V可知，所選用的電壓表量程為03V. (4)∵I=,∴第一次實驗數據計算出燈泡電阻R==5Ω;隨燈泡兩端電壓增大,燈絲溫度升高,燈絲電阻增大,當燈泡電壓是2.5V時,燈絲電阻R>5Ω,再計算出燈泡兩端電壓為2.5V時的功率P===1.25W，此時計算的額定功率偏大，所以燈泡的額定功率小于1.25W.

(5) 本題可用伏阻法來測量小燈泡的額定功率，利用串聯電路中電流處處相等的特點，讓小燈泡與定值電阻R0、滑動變阻器串聯，先閉合開關S2,，調節滑動變阻器的阻值使燈泡的電壓為U1=2.5V，保持滑片位置不變，斷開S2閉合S1，讀出電壓表的示數U2，則定值電阻兩端的電壓為U2-U1，此時電路中的電流I=，所以小燈泡的額定功率P=再用電壓表測出此時定值電阻兩端的電壓，由歐姆定律計算出電路中的電流，再計算燈泡的額定功率．

P=2.5

電路圖如下圖所示：