Question

在“测量小灯泡的电功率”实验中，所测灯泡的额定电压为3.8V。

（1）图甲是小婷同学没有连接完的实物电路，请用笔画线代替导线帮她将电路连接完整；

（2）小婷连接完最后一根导线时，灯泡立即发出很亮的光，其操作存在的问题是：

①                            ；②                                 ；

（3）纠正上述操作后，小婷测出三组数据，第一次当电压表示数为3V时，电流表的示数如图乙所示，则通过小灯泡的电流为            A，实际功率为             W，

要测出小灯泡的额定功率，她应将变阻器的滑片P向         端移动（选填“A”或“B”），同时眼睛应观察                （选填“电流表”或“电压表”）的示数。

（4）由于电压表损坏，小聪同学再利用一个阻值已知的电阻R₀，设计了另一种实验方案测小灯泡的额定功率，电路如图丙所示，其中电源电压一定但未知，具体操作如下：

①断开开关S₂、闭合开关S₁，移动滑片P至某一位置，读出电流表示数I₁；

②                                                                 ；

先算出灯泡的电阻R_L=                  （用所测的物理量和已知量表示），再根据P_额=U_额²/R_L，计算灯泡的额定功率；

③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，小聪认为要准确测出灯泡的额定功率，只需将上述步骤①改为：                                                          。

 

Answer 1

【答案】

（1）如图3（2分）

（2）连接电路时开关没有断开 ，（闭合开关前）变阻器的阻值没有调到最大；（3）0.28，0.84，A，电压表；（4）②（保持滑片P位置不动）再断开开关S₁、闭合开关S₂，读出电流表示数I₂；  R_L=I₁R₀/（I₂-I₁）；   

 ③所测灯泡电阻不是灯泡在正常发光时的电阻，灯泡电阻随温度变化而变化；  改为：断开开关S₂、闭合开关S₁，调节变阻器滑片P，使电流表示数为3.8V/R₀  （各1分）

【解析】（1）由于灯泡的额定电压为3.8V，所以电压表选择大量程；滑动变阻器接的时候要一上一下；（2）小婷连接完最后一根导线时，灯泡立即发出很亮的光，其操作存在的问题是连接电路时开关没有断开     （闭合开关前）和变阻器的阻值没有调到最大；（3）由于电流表选择的是小量程，所以电流是0.28A，根据P=UI=3V×0.28A=0.84W；要测出小灯泡的额定功率，就要使电路中的电流变大，所以滑片向A端移动；同时眼睛应观察电压表的示数，使其的示数是3.8V；（4）由于电压表损坏，小聪同学再利用一个阻值已知的电阻R₀，设计了另一种实验方案测小灯泡的额定功率，①断开开关S₂、闭合开关S₁，移动滑片P至某一位置，读出电流表示数I₁；②（保持滑片P位置不动）再断开开关S₁、闭合开关S₂，读出电流表示数I₂；

此时是通过闭合和断开开关，使这部分电路的电压不变，根据公式求出；③按此方案测量，发现实验结果与真实值相差较大原因是：所测灯泡电阻不是灯泡在正常发光时的电阻，灯泡电阻随温度变化而变化；仔细分析后，小聪认为要准确测出灯泡的额定功率，只需将上述步骤①改为：断开开关S₂、闭合开关S₁，调节变阻器滑片P，使电流表示数为3.8V/R₀