Question

小明学习了电功率后，用额定电压分别为2.5 V、6 V的灯泡L₁和L₂设计了图所示的电路图，来探究灯泡的发光亮度与哪些因素有关。

（1）小灯泡发光时，将电能转化为     能和光能。

（2）探究L₁的亮度时，只闭合S、S₁，发现电压表有示数，电流表无示数，则电路故障可能是：             。

排除故障后，继续实验，收集的数据及现象如表一。

表一

	电压/V	电流/A	亮暗情况
1	1	0.16	暗
2	1.5	0.22	较亮
3	2.5	0.28	亮

表二

	电压/V	电流/A	亮暗情况
4	1	0.28	很暗
5	2.5	0.38	暗
6	6	0.72	很亮

（3）探究L₂的亮度时，只闭合S、S₂，进行实验，收集的数据及现象如表二。

（4）解析两表可知，同一规格的小灯泡发光亮度与                        有关，不同规格的小灯泡发光亮度还应与                            的转化效率有关。

【拓展】完成探究后，小明用电源、电流表、滑动变阻器、电阻箱（）各1个，2个开关及若干条导线，对额定电流为0.1 A的小灯泡的额定功率进行了测定。请在虚线框内画出他设计的电路图，并写出实验步骤及测定额定功率的表达式。

实验步骤：

表达式：P_额 =

 

Answer 1

【答案】

（1）（1分）内 （2）（1分）灯泡处断路 （4）（2分）实际功率 电能转化为光能

【拓展】图

①只闭合S₁，移动变阻器滑片，使电流表示数为0.1 A；

②断开S₁，闭合S₂，滑片不动，调节电阻箱，当电流表示数为0.1 A时，读出电阻箱连入电路中的电阻为R。(0.1 A)² R

【解析】（1）电流通过灯泡时，灯泡发光发热，电能转化为光能和内能

（2）只闭合S、S₁，发现电流表无示数，说明回路断了；电压表有示数，说明和电压表并联的支路有电压；

（4）统一规格灯泡的亮度取决于灯的实际电功率；不同规格的灯泡，当通过灯泡的电流相同时，灯泡两端的电压越大，亮度越亮．当灯泡两端的电压相同时，通过灯泡的电流越大，亮度越亮；

额定电流为0.1 A的小灯泡的额定功率进行了测定的实验步骤：

只闭合S₁，移动变阻器滑片，使电流表示数为0.1 A；断开S₁，闭合S₂，滑片不动，调节电阻箱，当电流表示数为0.1 A时，读出电阻箱连入电路中的电阻为R。根据功率公式可得：P=(0.1 A)² R

考点：探究用电器的电功率实验．

点评：本题考查了能量的转化、电路故障分析、实验数据处理、实验设计等问题，拓展部分是本题的难点，应用等效法测出灯泡电阻然后应用电功率公式即可求出灯泡额定功率，知道实验的实验原理是正确解题的关键．