Question

【题目】在一次测量小灯泡额定功率的实验中，所用电源由两节新干电池串联组成，小灯泡上标有“2.5V”字样。小刚连接了如图甲所示的电路。

（1）同组的小明发现该电路连接存在问题，如果闭合图甲所示电路的开关，则电压表的示数约为_______V。

（2）小明主张拆了以后重新连接，可是时间来不及了，小刚在图甲电路中只改变了某根导线一端的接点位置，而后电路就能测量小灯泡的额定功率了。请在需要改动的导线上打“×”，并画出正确的接线______。

（3）待改接好电路后闭合开关，小刚同学移动滑片P，测得多组数据并作出通过灯泡的电流与其两端电压的关系图象如图乙，则小灯泡的额定功率为______W；当灯泡实际电压为额定电压一半时的实际电功率为P1，当灯泡实际电流为额定电流的一半时的实际电功率为P2，分析图象发现，P1______P2（选填“大于”、“小于”、“等于”）。

（4）实验中另一小组没有使用电压表，而是用了两个电流表和一个10Ω的定值电阻设计了如图所示的电路，同样测出了该小灯泡的额定功率，具体实验步骤是：

①闭合开关，移动变阻器的滑片，使电流表______（选填“A1”或“A2”）的示数为_____A，小灯泡正常发光，并读出此时另一电流表的示数为I；

②计算该灯泡的额定功率为______。

Answer 1

【答案】 2.5 0.75 > A1 0.25 2.5V(I-0.25)A

【解析】解：（1）如果闭合图甲所示电路的开关，电压表串联在电路中，电流表与灯泡并联，电压表测电源电压，则电压表的示数约为3V，因电压表在电路中相当于开路，故电流表的示数为0A。

（2）将电压表与灯并联，电流表与灯串联，改动后如下图所示：

（3）由如图乙通过灯泡的电流与其两端电压的关系图像可知，灯在额定电压下的电流为0.3A，则小灯泡的额定功率为：P=UI=2.5V×0.3A=0.75W；

当灯泡实际电压为额定电压一半，即为1.25V时对应的电流大小约为0.22A，此时灯泡的实际功率为：P1=U1I1=1.25V×0.22A=0.275W；

当灯泡实际电流为额定电流的一半时，实际电压约为0.75V，此时灯泡的实际功率为P2=U2I2=0.75V×0.15A=0.112W；

所以P1大于P2 。

（4）由电路图可知，电流表A1测通过R的电流，电流表A2测并联电路的总电流。

当A1的示数为0.25A，由欧姆定律可得，电阻的电压为：U=IR=0.25A×10Ω=2.5V，

根据并联电路电压规律，灯两端的电压也为2.5V，为小灯泡额定电压，此时灯泡正常发光。

根据并联电路电流的规律，此时通过灯泡的电流：IL=I-0.25A，

则灯泡的额定功率：。