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    20．在“测量小灯泡的电功率”实验中，小灯泡上标有“2.5V”字样（灯泡额定功率小于1W），电源为两节干电池．图甲是连接的实物图．
    （1）闭合图甲电路中的开关，电压表的读数约为3V，小灯泡处于不发光状态（选填“发光”或“不发光”）．
    （2）图甲只有一根导线的一个接头接错，请在需要改动的导线上打“×”，并在图上改正．
    （3）改正电路后闭合开关，发现电压表示数如图乙所示，则应该将滑动变阻器的滑片P向左（“左”或“右”）移动，将电压表的示数调整到2.5V，此时电流表示数如图丙所示，测出小灯的额定功率为0.75W；此测量值和小灯泡标注的额定功率相差较大，请你分析灯泡不合格的原因：灯丝电阻过大或过小．（电表读数准确）
    （4）在某次调节中，灯泡变亮，滑动变阻器接入电路的阻值变化了△R1，小灯泡的阻值变化了△R2，则△R1＞△R2（选填“＞”、“＜”或“=”）．
    （5）如果增加已知阻值的定值电阻R0，只利用一只电压表，通过简单操作就能测量小灯泡的额定功率．图丁中（a）、（b）是他们设计的两种电路图，其中能完成测量的是电路图a．

    分析 （1）分析电路图的连接情况分析电压表示数并判断灯泡工作情况；
    （2）本实验中电压表应与灯泡并联，电流表与灯泡串联，由此改接电路；
    （3）通过电压表读数，根据电路特点确定滑动变阻器的阻值的变化．由P=UI计算灯泡电功率；根据P=$\frac{{U}^{2}}{R}$分析测量值和小灯泡标注的额定功率相差较大的原因；
    （4）由灯泡亮度变化判断电路中电流的变化判断出总电阻的变化以及灯泡电阻变化，从而得出电阻变化的大小关系；
    （5）有已知阻值的电阻和电压表，若能通过开关转换测得灯泡正常工作下的电流即可达到测量的目的，由此根据电路图分析解答．

    解答 解：
    （1）电源为两节干电池组成，电压为3V．由图甲知，电压表串联在电路中，所以电压表示数几乎等于电源电压3V；
    电流表与灯泡并联，所以灯泡被短路了，故灯泡不能发光；
    （2）测量小灯泡的电功率实验中，电压表应与灯泡并联，电流表与灯泡串联，由此改接电路如图所示：
    ；
    （3）由电路图知，电压表使用0-3V量程，分度值0.1V，由乙图知，电压表示数为1.7V，小于灯的额定电压，应使电路中的电流增大，滑动变阻器的阻值应变小，滑片应向左端移动，直到电压表示数等于额定电压2.5V；
    电流表使用量程为0-0.6A，分度值为0.02A，由丙图灯泡正常发光电流表为0.5A，
    所以灯泡的额定功率：P=UI=2.5V×0.3A=0.75W；
    实验中电表读数准确，即电压达到了灯泡的额定电压，由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$知，功率出现较大的差异是因为灯丝电阻过大或过小；
    （4）灯泡变亮，说明电路中的电流变大，电路中电阻变小，滑动变阻器接入电路的阻值减小，此时灯泡实际功率变大，温度升高阻值变大，但电路中的总电阻变小，所以变阻器减小的阻值大于灯泡增大的阻值，△R1＞△R2；
    （5）图丁中a图：①闭合开关S1后，单刀双拼开关接2时，调节滑动变阻器使电压表示数为2.5V，即灯泡正常发光；②保持滑片位置不动，开关接1，此时电压表测灯泡与定值电阻总电压；由串联电路特点知两次电压表示数的差为定值电阻两端电压；③由串联电路电流特点和欧姆定律计算通过定值电阻的电流，即灯泡正常发光电流，再由P=UI可计算灯泡的额定功率；
    b图中：①闭合开关S1后再闭合S2电压表测灯泡两端电压，电流从电压表下端流入；，为测得灯泡电流，需要断开S2，闭合S3，测定值电阻两端电压，但此时电流从电压表上端流入，即电压表的接线柱接反了，所以不能完成实验．
    故答案为：（1）3；不发光；（2）见上图；（3）左；2.5；0.75；灯丝电阻过大或过小；（4）＞；（5）a．

    点评 本题是测灯泡额定功率的实验，考查了实物图的连接、电表读数、实验操作、功率的计算以及特殊方法测功率等，考查的知识点多，综合性强．注意灯泡电阻会随温度的升高而增大．

    练习册系列答案
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