Question

10．在测定“小灯泡电功率”的实验中，电源电压为4.5V，小灯泡额定电压为2.5V、电阻约为10Ω．
（1）连接电路时开关应断开．
（2）请你用笔画线代替导线，将图a中的实物电路连接完整．
（3）闭合开关前，图a中滑动变阻器的滑片P应位于A（选填“A”或“B”）端．
（4）小吉同学闭合开关，移动滑片P到某一点时，电压表示数（如图b所示）为2.2V，若他想测量小灯泡的额定功率，应将图a中滑片P向B（选填“A”或“B”）端移动，使电压表的示数为2.5V．
（5）小祥同学移动滑片P，记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成图c所示的I-U图象，根据图象信息，可计算出小灯泡的额定功率是0.5W．
（6）好奇的祁宇同学把桌上另一个额定电压为3.8V备用灯乙替换了电路中的变阻器，两灯串联，闭合开关发现两灯都能发出较弱的光，粗心的他不慎把原灯泡甲的玻璃外壳打碎了，让他惊奇的是，虽然原灯泡甲不亮了但后接进去的灯泡乙不仅没熄灭，反而更亮了．仔细观察电路后，还发现这时电压表的示数为1V．小华对此产生了疑问：玻璃外壳打碎后，甲灯仍有电流通过为什么不发光呢？小组的同学提出了以下两种猜想：
猜想1：甲灯中的电流可能小于外壳打碎前的电流．
猜想2：甲灯的实际功率可能小于可以发光的功率．
根据所学知识，他们经过讨论，断定猜想1是错误（正确/错误）的，你认为他们判断所依据的现象是乙灯更亮了．根据已知条件我们可以算出此时坏了的灯甲的实际功率约0.12或0.13W，可以判断猜想2是正确（正确/错误）的．

Answer 1

分析 （1）连接电路过程中，开关应该断开；
（2）求出灯正常工作时电流的大约值确定电流表的量程；把灯泡与电流表串联接入电路；
（3）为保护电路，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移至最大阻值处；
（4）确定电压表的量程、最小分度值，由图读出电压表的示数；灯泡电压小于灯泡额定电压，根据分压原理，确定滑动变阻器滑片的移动方向；
（5）由图象求出灯泡额定电压对应的电流，由公式P_额=U_额I求出灯泡的额定功率；
（6）甲、乙两灯串联，流过它们的电流相等，乙灯能发光且更亮了，说明流过甲灯的电流大于外壳打碎前的电流；
根据题意求出甲灯泡的电压及流过甲灯泡的电流，由P=UI求出甲的功率，看该功率与灯泡发光功率间的关系，然后判断猜想2是否正确．

解答 解：（1）连接电路时，为保护电路，开关应断开；
（2）灯的额定电压为2.5V，电阻约为10Ω，根据欧姆定律，灯正常工作时的电流I≈$\frac{U}{R}=\frac{2.5V}{10Ω}$=0.25A，故电流表选用小量程，实物图的连接如图所示；
（3）闭合开关前，滑动变阻器连入电路中的电阻应最大，故滑片频置于A端；
（4）电压表小量程分度值为0.1V，示数为2.2V，因其额定电压为2.5V，故应增大灯的电压，减小变阻器分得的电压，根据分压原理，变阻器连入电路中的电阻应减小，应将图a中滑片P向 B端移动，使电压表的示数为2.5V；
（5）由图C可知，灯的额定电压为2.5V时对应的电流为0.2A，灯的额定功率P_额=U_额I=2.5V×0.2A=0.5W；
（6）甲、乙两灯串联，流过它们的电流相等，与甲串联的乙灯更亮了，说明流过乙灯的电流更大了，从而流过甲灯的电流更大了，所以猜想1是错误的；
由题意知，甲灯灭掉后，两端的电压仅有1V，由图象知，此时的电流I=0.12A（或为0.13A），所以家灯泡的实际功率：P_甲=U_甲I_甲=1V×0.12A=0.12W，（或为1V×0.13A=0.13W）小于其额定电压，所以灯泡不发光，可能是因为实际功率小而造成的，则猜想2是正确的．
故答案为：（1）断开；
（2）如上图所示；
（3）A；
（4）2.2；  B；
（5）0.5； 
（6）错误； 乙灯更亮了；  0.12W（或0.13W）； 正确．

点评 本题测量小灯泡的电功率，考查电路的连接、操作过程、额定功率的计算、运用知识解决实际问题的能力，有一定难度．