Question

13．小明做“測(cè)定小燈泡電功率”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，連接的實(shí)物電路如圖甲所示，電源電壓為3V，小燈泡的額定電壓為2.5V．

（1）用筆畫(huà)線替代導(dǎo)線，將實(shí)物電路連接完整
（2）連接電路的最后一根導(dǎo)線時(shí)，燈泡立即發(fā)光，而且很亮，則連接電路時(shí)存在的不規(guī)范或不妥當(dāng)是：
①連接電路時(shí)沒(méi)有斷開(kāi)（斷開(kāi)/閉合）開(kāi)關(guān)；
②滑動(dòng)變阻器的滑片沒(méi)有調(diào)到最右（左/右）端．
（3）實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，當(dāng)電壓表示數(shù)為2.5V時(shí)小燈泡正常發(fā)光，由圖乙可知，此時(shí)電流表的示數(shù)為0.3 A，小燈泡的額定功率為0.75W．
（4）小明受此實(shí)驗(yàn)啟發(fā)，想測(cè)定電動(dòng)自行車(chē)上用作照明的LED燈（發(fā)光二極管）電功率．在老師的幫助下通過(guò)實(shí)驗(yàn)得到該LED的電流電壓圖象如圖丙所示，查閱資料知道該LED燈的額定電壓為3V，結(jié)合圖象可得該LED的額定功率為0.072W．
（5）針對(duì)上述實(shí)驗(yàn)，你認(rèn)為：
①利用甲圖實(shí)驗(yàn)裝置不能（能/不能）探究“導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體兩端電壓的關(guān)系”；
②同一燈泡的亮度跟它的實(shí)際功率有關(guān)，而不同燈泡的亮度還跟它的發(fā)光效率有關(guān)．
（6）若只知道一個(gè)小燈泡的額定電流為0.2A，則能（能/不能）測(cè)出它的額定功率．

Answer 1

分析 （1）把小燈泡、電流表串聯(lián)接入電路，電壓表并聯(lián)在燈泡兩端，注意電表的正負(fù)接線柱不要接反；
（2）為保證電路安全，連接電路時(shí)開(kāi)關(guān)要斷開(kāi)；閉合開(kāi)關(guān)前，滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值應(yīng)為最大阻值；
碰觸電路的最后一根導(dǎo)線時(shí)，燈立即發(fā)出明亮的光，可以從開(kāi)關(guān)與滑動(dòng)變阻器兩方面分析原因；
（3）確定電流表的量程與最小分度值，讀出電流表示數(shù)；由公式P=UI求出燈泡的額定功率；
（4）由I-U圖象找出3V電壓對(duì)應(yīng)的電流，然后由P=UI求出LED燈的功率；
（5）①在研究電路與電壓關(guān)系時(shí)，需要保持電阻一定；燈泡電阻與溫度有關(guān)，溫度越高，電阻越大；
②燈泡亮度決定于燈泡的實(shí)際功率；
（6）用電器在額定電壓或額定電流下的功率為額定功率．

解答 解：
（1）小燈泡、電流表串聯(lián)接入電路，電壓表并聯(lián)在燈泡兩端，
電路圖如圖所示：
；
（2）碰接電路的最后一根導(dǎo)線時(shí)，燈泡立即發(fā)光，而且很亮，是由于連接電路時(shí)，沒(méi)有閉合開(kāi)關(guān)，滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值不是滑動(dòng)變阻器的最大阻值--滑片沒(méi)有在最右端；
（3）由圖乙可知，電流表量程是0.6A，最小分度值是0.02A，電流表示數(shù)是0.3A，小燈泡的額定功率P=UI=2.5V×0.3A=0.75W；
（4）由I-U圖象可知，電壓U=3V對(duì)應(yīng)的電流I=24mA=0.024A，LED的額定功率P=UI=3V×0.024A=0.072W；
（5）①要研究電流與電壓的關(guān)系，需要保持電阻一定，改變電阻兩端電壓；而燈泡電阻受溫度影響，不同電壓下燈泡亮度不同，電阻是不同的．所以不能利用上述器材研究電流與電壓的關(guān)系；
②燈泡的亮度決定于實(shí)際功率，燈泡越亮，說(shuō)明實(shí)際功率越大；
同一只燈泡，電阻相對(duì)變化較小，由公式P=$\frac{{U}^{2}}{R}$知，實(shí)際電壓越大，燈泡越亮；
（6）知道一個(gè)小燈泡的額定電流為0.2A，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，使通過(guò)小燈泡的電流為0.2A，用電壓表測(cè)出此時(shí)小燈泡兩端的電壓，根據(jù)P=UI=可以測(cè)出它的額定功率．
故答案為：（1）見(jiàn)上圖；（2）①斷開(kāi)；②右；（3）0.3；0.75；（4）0.072；（5）①不能；②實(shí)際功率；電阻；（6）能．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了測(cè)量電功率的實(shí)驗(yàn)中電路、故障的判斷、電流表的讀數(shù)、額定功率的計(jì)算，同時(shí)還考查了學(xué)生對(duì)圖象的分析和處理能力．