Question

【题目】在测定小灯泡额定功率的实验中（所用灯泡的额定电压U0=3.8V）：

（1）聪聪小组采用图1所示的方案，这种测量方法叫做 ；测量时发现闭合开关后，无论怎样移动滑片P，灯都不亮，电流表示数始终为0，电压表示数约为6V，则电路中出现的故障可能是： ；排除故障后，调节滑动变阻器，直到电压表的示数为3.8V，此时电流表示数如图2所示，则小灯泡的额定功率为 W；

（2）明明小组设计了另一种实验方案（其中电源电压未知，电阻R的阻值已知）：实验步骤：

①电路如图3所示，请你按电路图在图4中用笔画线连好电路；

②开关S拨到位置1，移动滑片P至任一位置，读出电流表示数I1；

③开关S拨到位置2，滑片P位置不动，读出电流表示数I2．

数据处理：

先算出了灯泡的电阻RL= （请你用所测的物理量表示），再根据P0=，计算出灯的额定功率．

他们按此方案测量，发现实验结果与真实值相差较大，原因是： ．

仔细分析后，他们认为要准确测出灯泡的额定功率，只需将上述步骤2改为 ．

Answer 1

【答案】（1）伏安法； 电灯灯丝断了； 1.14；

（2）不动；；灯泡电阻随温度的变化而变化，题中所求电阻值RL与灯泡正常发光时的阻值不相等，所以根据P0=求出的功率与额定功率的真实值相差较大；开关S拔到位置1，移动滑片P直到电流表示数为I1==为止，读出电流表示数I1．

【解析】

试题分析：（1）在测定小灯泡额定功率的实验中，实验原理为P=UI，常用的方法是伏安法，

灯泡不亮，可能是灯泡断路或灯泡短路或灯泡之外的电路断路；电流表示数为零，说明电路存在断路；

电压表示数接近于电源电压，说明电压表与灯泡两端相连，灯泡之外电路不存在断路；

综合分析可知电路故障为灯泡断路；确定电流表的量程、最小分度值，然后读出电流表示数，

由P=UI求出灯泡的额定功率；

（2）a、小红小组想使用等效替代法，根据等效替代法分析答题；b、开关拨到2时，应保持滑片位置不动；

c、由欧姆定律求出灯泡两端的电压，由串联电路的特点求出流过灯泡的电流，最后由欧姆定律求出灯泡的电阻；

d、灯泡电阻随温度的变化而变化，题中所求电阻值RL与灯泡正常发光时的阻值不相等，所以根据P0=求出的功率与额定功率的真实值相差较大；

e、为准确测出灯泡功率，只需在步骤②中进行如下操作即可：开关S拔到位置1，移动滑片P直到灯泡正常发光为止，读出电流表示数I1．

解：（1）在测定小灯泡额定功率的实验中，实验原理为P=UI，常用的方法是伏安法，

闭合开关后，发现无论怎样移动滑片P，灯都不亮，电流表示数始终为0，电压表示数约为6V，则电路中出现的故障可能是：灯泡断路；由图知：电流表量程是0.6A，最小分度值是0.02A，电流表示数是0.3A，

灯泡额定功率P=U0I=3.8V×0.3A=1.14W；

（2）③a、开关S拔到位置2，滑片位置不动，读出电流表示数I2．

b、开关在位置1时，灯泡与电阻并联，灯泡两端的电压UL=UR=I1R，

开关打到2位置时，由并联电路特点知：流过灯泡的电流I灯=I2﹣I1，

则灯泡电阻RL==；

c、因为灯泡电阻随温度的变化而变化，题中所求电阻值RL与灯泡正常发光时的阻值不相等，

所以根据P0=求出的功率与额定功率的真实值相差较大；

d、要准确测出灯泡的额定功率，只需将上述步骤2改为：

开关S拔到位置1，移动滑片P直到电流表示数为I1==为止，读出电流表示数I1．

故答案为：（1）伏安法； 电灯灯丝断了； 1.14；

（2）不动；；灯泡电阻随温度的变化而变化，题中所求电阻值RL与灯泡正常发光时的阻值不相等，所以根据P0=求出的功率与额定功率的真实值相差较大；开关S拔到位置1，移动滑片P直到电流表示数为I1==为止，读出电流表示数I1．