Question

【题目】小丽同学手里有一个标有“3.8V”字样的小灯泡．她想知道小灯泡正常工作时的电阻．于是在学校实验室找来一些器材连接了如图所示的实验电路，电源电压恒定不变．

（1）请你用笔画线代替导线，将图甲中的实物连接完整（要求滑片向左移灯泡变亮）_________。

（2）闭合开关，移动滑动变阻器滑片，她发现灯泡始终不亮，电流表无示数，电压表指针有明显偏转，其故障原因是 ______ ．

（3）故障排除后，调节滑动变阻器使小灯泡正常发光，此时电流表的示数如图乙所示，小灯泡正常工作时的电阻是 ______ Ω．

（4）完成上述实验后，小丽向老师要了一个已知阻值为R0的定值电阻和一个单刀双掷开关，借助部分现有的实验器材，设计了如图丙所示的实验电路，测出了小灯泡的额定功率，请你帮她完成下列实验步骤：

①连接好实验电路，闭合开关S1，将开关S2拨到触点 ______ （选填“1”或“2”），移动滑片，使电压表的示数为 ______ V

②保持滑片的位置不动，再将开关S2拨到触点 ______ （选填“1”或“2”），读出电压表的示数为U

③小灯泡额定功率的表达式为P额= ______ （用已知量和测量量表示）

④若将小灯泡换成发光二极管．测量发光二极管的电功率．发现在亮度相当的情况下．每次所测得的电功率都比小灯泡的小．从能量转化角度来分析．其原因是 ______________ ．

Answer 1

【答案】 见解析所示 灯泡断路 10Ω 2 3.8 1 3.8（U-3.8）/R0 部分能量转化为光能，热能

【解析】（1）滑动变阻器要按“一上一下”的方式串联接入电路，要滑片向左移时灯泡变亮，此时电路中的电流变大，滑动变阻器接入电路的阻值变小，故应将滑动变阻器的A接线柱与小灯泡的右接线柱连接，如下图所示：

（2）闭合开关，移动滑动变阻器滑片，发现灯泡始终不亮，电流表无示数，电压表有示数，说明电压表并联部分断路，即小灯泡断路．（3）灯泡正常发光时的电压为3.8V，电流表的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，示数为0.38A，由I=得，小灯泡正常工作时的电阻：R===10Ω．（4）①连接好实验电路，闭合开关S1，将开关S2拨到触点2，移动滑片，使电压表的示数为3.8V；②保持滑动变阻器滑片位置不变，S2接1，读出电压表示数U；③此时定值电阻R0两端的电压：U0=U﹣U额=U﹣3.8V，通过灯泡的电流：I额=I0==，则小灯泡额定功率：P额=U额I额=3.8V×=．

④将小灯泡换成发光二极管，测量发光二极管的电功率，发现在亮度相当的情况下，每次所测得的电功率都比小灯泡的小，这是由于：发光二极管将电能转换成光能的效率更高导致的．