Question

【题目】（某实验小组的同学在进行“测量小灯泡的额定功率”的实验中，现有器材：电源（电压恒为6V）、开关、电压表、电流表各一个，导线若干，额定电压为3.8V的待测小灯泡（电阻约为12Ω），滑动变阻器两个（A：“5Ω 2A”；B：“20Ω 0.5A”）。

（1）该实验的实验原理是_____；实验中，应选用的滑动变阻器是_____（选填“A”或“B”）。

（2）如图甲所示是小田同学连接的实物电路图，图中只有一根导线连接错误，请你在图中用“×”标出这根错接的导线，只改接一根导线使电路成为正确的电路（不能与其他导线交叉）。

（______）

（3）小田确认电路连接无误后闭合开关，无论怎样移动滑动变阻器的滑片，小灯泡始终不发光且电压表的示数都接近电源电压，则电路的故障是_____。

（4）排除故障后，移动滑动变阻器的滑片，并绘制出了小灯泡的电流随电压变化的图象如图乙所示，则该小灯泡的额定功率为_____W。

（5）该组的另一同学接着实验时，发现电压表0～15V量程已经损坏，0～3V量程还可以正常使用，在不添加器材的情况下，为了测出该小灯泡的额定功率，请你在丙图中的虚线框内画出正确的电路图。

（______）

（6）由图乙推知：小灯泡的实际电压是额定电压一半时的电功率为P1，小灯泡的实际电流是额定电流一半时的电功率为P2，则P1_____P2（选填“大于”、“小于”或“等于”）。

Answer 1

【答案】P＝UI B 灯泡断路 1.14 大于

【解析】

（1）该实验的实验原理是P＝UI；由欧姆定律求灯的额定电流；根据串联电路的规律及欧姆定律求灯正常发光时，变阻器连入电路中的电阻，确定选用的滑动变阻器；

（2）电压表应与灯并联，电流表与灯串联；

（3）灯不亮，说明电路可能断路；电压表示数接近电源电压，说明电压表与电源连通，则与电压表并联的支路以外的电路是完好的，则与电压表并联的支路断路了；

（4）由图象找出灯的额定电压下的电流，根据P=UI求该小灯泡的额定功率；

（5）根据串联电路电压的规律，求灯正常发光时变阻器的电压，设计电路图；

（6）由图乙知，分别找出小灯泡的实际电压是额定电压一半时的电流大小和小灯泡的实际电流是额定电流一半时对应的电压大小，根据P=UI比较灯的实际电功率P1与P2大小。

（1）该实验的实验原理是P=UI；灯的额定电流约为：，电源电压为6V，小灯泡额定电压为3.8V，根据串联电路的规律及欧姆定律，灯正常发光时，变阻器连入电路中的电阻：，故应选用“20Ω 0.5A”的滑动变阻器B；

（2）测量小灯泡电功率的实验中，电压表应与灯并联，电流表与灯串联，如下图所示：

（3）经分析，小田确认电路连接无误后闭合开关，无论怎样移动滑动变阻器的滑片，小灯泡始终不发光且电压表的示数都接近电源电压，说明电压表两端到电源两极是通的，则电路的故障是灯泡断路。

（4）由图象知，灯在额定电压3.8V时的电流为0.3A，则该小灯泡的额定功率为：

；

（5）根据串联电路电压的规律，当变阻器的电压为：时，灯的电压为额定电压，故将电压表并联在变阻器的两端可以完成实验，如下图所示：

（6）由图乙知，小灯泡的实际电压是额定电压一半时的电流约为0.22A，电功率为：；

小灯泡的实际电流是额定电流一半时（0.15A）对应的电压约为1V，灯的实际电功率为：，则P1大于P2。