Question

【题目】在“测量小灯泡的电功率”的实验中，电路图如图所示（小灯泡上印有“2.5V”字样）。

（1）按如图连接电路后闭合开关，小灯泡不发光，电流表有示数，电压表示数为0.2V，移动滑片P不能改变灯泡的亮度，电流表和电压表的示数也不变，检查发现只有滑动变阻器接线出错，该错误是。
（2）排除故障后，继续进行实验，测出灯L的相关物理量，记录实验数据和现象如上表；小灯泡的额定功率为W．
（3）试验后，用二极管代替小灯泡，调节滑动变阻器，使发光二极管的实际功率与小灯泡的实际功率相等，发现发光二极管比小灯泡更亮。由此可分析出在亮度相当的情况下，工作相同时间，谁消耗电能多？（选填“小灯泡”、“发光二极管”或“一样多”）
（4）请你设计实验说明锰铜、镍铬两种合金丝的导电性能不同。
① 请画出实验电路图
②请根据你设计的实验电路简要说明比较两种材料导电性能的方法。

Answer 1

【答案】
（1）滑动变阻器同时连接两个下面接线柱
（2）0.7
（3）小灯泡
（4）；只闭合S1 ， 读出电流表示数I1 ， 只闭合S2 ， 读出电流表示数I2 ， 若I1>I2 ， 则锰铜合金丝导电性能强，反之，则镍铬合金丝导电性能强，若I1 I2 ， 则两种金属丝导电性能相同
【解析】解：(1) 滑动变阻器的正确连接方法为接一上一下两个接线柱，若两个接线柱同时接上或同时接下，移动滑片不能改变连入电路中的电阻。同时接上，连入电路中的电阻为0，同时接下，连入电路中的电阻为最大值，此时电路中电流较小，灯泡不亮，故该错误是滑动变阻器同时连接两个下面接线柱；
（2）排除故障后，继续进行实验，测出灯L的相关物理量，根据表格中数据，当U 2.5V时，电流I 0.28A，所以灯泡的额定功率：P UI 2.5V×0.28A 0.7W；
（3）用二极管代替小灯泡，调节滑动变阻器，使发光二极管的实际功率与小灯泡的实际功率相等，发现发光二极管比小灯泡更亮。当亮度相同时，二极管的功率比小灯泡的功率小，由此可分析出在亮度相当的情况下，工作相同时间，小灯泡消耗电能多；
（4）① 实验电路图如下：
；
②只闭合S1 ， 读出电流表示数I1 ， 只闭合S2 ， 读出电流表示数I2 ， 若I1>I2 ， 则锰铜合金丝导电性能强，反之，则镍铬合金丝导电性能强，若I1 I2 ， 则两种金属丝导电性能相同.
故答案为：（1）滑动变阻器同时连接两个下面接线柱；
（2）0.7；
（3）小灯泡；
（4）①见上图；②分别把锰铜合金丝、镍铬合金丝分别接入同一电路中，比较电流表的读数，电流表读数大的说明导电性能更好．
（1）滑动变阻器不能改变连入电路中的电阻大小，且电压表测灯泡电压且示数较小，由此分析判断；
（2）由表格数据找到小灯泡正常工作时的电流，由P=UI计算小灯泡的额电功率；
（3）由题分析亮度相同两者功率大小关系，根据W=Pt分析说明工作相同时间消耗电能的多少；
（4）根据欧姆定律可知，电压一定时，电路中电阻大，电流小，由此设计实验．