Question

【題目】在測量小燈泡額定功率的實(shí)驗(yàn)中，所用電源由兩節(jié)新干電池串聯(lián)組成，小燈泡上標(biāo)有“2.5V”字樣（小燈泡額定功率約為08W）

（1）小明同學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)連接的電路如圖甲，如果他閉合開關(guān)，將會觀察到：電壓表的示數(shù)約為_____V，電流表的示數(shù)約為_____A，小燈泡的發(fā)光情況為_____（遠(yuǎn)填“正常發(fā)光”、“亮度較暗”或“不發(fā)光”）。

（2）小華在小明連接的電路中只改變了某根導(dǎo)線一端的接點(diǎn)位置，電路就能測量小燈泡額定功率。改接好電路后，小明同學(xué)移動滑片P，記下多組對應(yīng)的電壓表和電流表的示數(shù)并繪制成圖乙的I﹣U關(guān)系圖象根據(jù)圖象可知：小燈泡的額定功率是_____W，圖中陰影部分的面積表示_____；

（3）小華設(shè)計(jì)了如圖丙的電路也完成了該實(shí)驗(yàn)，請完成下列填空（電源電壓不變，R1和R2為滑動變阻器，R2的最大電阻為R0）

①閉合開關(guān)S、S1，斷開開關(guān)S2，調(diào)節(jié)R2，使電壓表的示數(shù)為2.5V。

②閉合開關(guān)S、S2斷開開關(guān)S1，調(diào)節(jié)_____，使電壓表的示數(shù)仍為2.5V。

③接著將R2的滑片P調(diào)至最左端，記下電壓表的示數(shù)為U1；再將R2的滑片P調(diào)至最右端，記下電壓表的示數(shù)為U2，則小燈泡額定功率的表達(dá)式PM＝_____（用U額、R0、U1、U2表示）

Answer 1

【答案】3 0 不發(fā)光 0.75 電功率 R1的滑片

【解析】

（1）電路如圖甲，電流表與燈并聯(lián)，電壓表串聯(lián)在電路中，此時(shí)電壓表測電源電壓，將會觀察到電壓表的示數(shù)約為3V，因電壓表內(nèi)阻很大，所以電路中電流非常小，則電流表的示數(shù)約為0A，小燈泡不發(fā)光；

（2）根據(jù)繪制成圖乙的I﹣U關(guān)系圖象可知，小燈泡在額定電壓下的電流為0.3A，則燈的額定功率：

P＝UI＝2.5V×0.3A＝0.75W；

圖中陰影部分的面積等于電壓與電流的乘積，根據(jù)P＝UI可知，陰影部分的面積表示電功率；

（3）①只閉合小燈泡所在支路，即閉合S、S1，通過調(diào)節(jié)滑動變阻器R2使燈泡兩端電壓為額定電壓2.5V；

②利用等效替代法，只閉合R1所在支路，即閉合S、S2，通過調(diào)節(jié)滑動變阻器R1的滑片，使R1兩端電壓等于小燈泡的額定電壓2.5V，則此時(shí)R1＝RL；

③將R2的滑片P調(diào)至最左端，記下電壓表的示數(shù)為U1；再將R2的滑片P調(diào)至最右端，記下電壓表的示數(shù)為U2；

在③中，將R2的滑片P調(diào)至最左端，R2連入電路中的電阻為0，電壓表的示數(shù)U1即為電源電壓；再將R2的滑片P調(diào)至最右端，此時(shí)兩變阻器串聯(lián)，電壓表的示數(shù)為U2，即為R1的電壓，

根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律和歐姆定律有：

I＝＝，

解得，R1＝﹣﹣﹣﹣﹣①；

小燈泡額定功率的表達(dá)式：

PM＝＝﹣﹣﹣﹣﹣②，

由①②得：

PM＝。