Question

【题目】如图所示，小明在进行“测量小灯泡电功率”的实验，他已连接了部分电路．已知电源电压恒为3V，小灯泡的额定电压为2.5V．

（1）请用笔画线代替导线，将图示电路连接完整______________；

（2）连接好电路后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，发现小灯泡始终不亮，此时电压表有示数，电流表示数为零，则出现故障的原因可能是______；

（3）排除故障后继续实验时，小明移动滑动变阻器的滑片，发现电压表的示数为2V，要使灯泡正常发光，应将滑动变阻器的滑片向___________移动（选填“左”或“右”）．

（4）小明将实验数据记录在表格中，则灯泡的额定功率是___W；当小灯泡正常发光时，滑动变阻器接入电路的电阻为___Ω；由实验数据可以发现通过灯泡的电流与其两端的电压不成正比关系，这是由于______；

（5）小明想通过实验来比较灯泡“实际电压是额定电压一半时的电功率P1”和“实际电流是额定电流一半时的电功率P2”的大小，但小明的同学没有通过实验也比较出了它们的大小，P1______P2（选填“大于”、“小于”或“等于”）

Answer 1

【答案】 灯泡断路 左 0.5 2.5 灯丝阻值变化 大于

【解析】（1）滑动变阻器串联在电路中，已接了下面一个接线柱，可再接上面任意一个接线柱，如图所示：

（2）经分析，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，发现小灯泡始终不亮，此时电压表有示数，电流表示数为零，则出现故障的原因可能是灯泡断路；

（3）灯在额定电压下正常发光，电压表的示数为2V小于灯的额定电压，要使灯泡正常发光，应增大灯的电压，由串联电路电压的规律应减小变阻器的电压，根据分压原理，应将滑动变阻器连入电路 中的电阻变小，即滑片向左移动；

（4）由表格中数据知，当U=2.5V时，I=0.20A，则额定功率：P=UI=2.5V×0.2A=0.5W；

根据串联电路电压的规律，灯正常发光时，变阻器的电压：U滑=3V-2.5V=0.5V，

由I=U/R，滑动变阻器的电阻：R滑=U滑/I=0.5/0.2A=2.5Ω；

由于灯丝电阻随温度的变化而变化不是一个定值，根据U=IR，通过灯泡的电流与其两端的电压不成正比关系；

（4）因为P=UI=U2/R，所以灯泡实际电压为其额定电压一半时的电阻小于正常发光时电阻，它的实际功率：P1＞P额/4；------①

因为P=I2R，所以实际电流等于额定电流一半时的电阻小于正常发光时电阻，实际功率：P2 ＜P额/4 ，------②，由①②得：P1＞P2