Question

【題目】在一次測量小燈泡額定功率的實驗中，所用電源由兩節新干電池串聯組成，小燈泡上標有“2.5V”字樣。小剛連接了如圖甲所示的電路。

（1）同組的小明發現該電路連接存在問題，如果閉合圖甲所示電路的開關，則電壓表的示數約為_____V，電流表的示數約為_____A。

（2）小明主張拆了以后重新連接，可是時間來不及了，小剛在圖甲電路中只改變了某根導線一端的接點位置，而后電路就能測量小燈泡的額定功率了。請在需要改動的導線上打“×”，并畫出正確的接線________。

（3）待改接好電路后閉合開關，小剛同學移動滑片P，測得多組數據并作出通過燈泡的電流與其兩端電壓的關系圖象如圖乙，則小燈泡的額定功率為_____W；當燈泡實際電壓為額定電壓一半時的實際電功率為P1，當燈泡實際電流為額定電流的一半時的實際電功率為P2，分析圖象發現，P1_____P2（選填“大于”、“小于”、“等于”）。

（4）實驗中另一小組沒有使用電壓表，而是用了兩個電流表和一個10Ω的定值電阻設計了如圖所示的電路，同樣測出了該小燈泡的額定功率，具體實驗步驟是：

①閉合開關，移動變阻器的滑片，使電流表_____（選填“A1”或“A2”）的示數為_____A，小燈泡正常發光，并讀出此時另一電流表的示數為I；

②計算該燈泡的額定功率為_____。

Answer 1

【答案】 3 0 0.75 大于 A1 0.25A 2.5V×（I﹣0.25A）

【解析】（1）如圖的電路，電壓表串聯在了電路中，電流表與小燈泡并聯了，因為電壓表的電阻很大，近似斷路，所以電流表的示數約為0A，而電壓表能夠通過電流表和滑動變阻器測出電源電壓，所以示數約為3V.

（2）根據此圖分析，當把燈泡右端的連線拆下，再從燈泡的右端連接到電壓表的負接線柱，此時，電流表串聯，電壓表與燈并聯，為正確電路，如圖：

（3）待改接好電路后閉合開關，小剛同學移動滑片P，測得多組數據并作出通過燈泡的電流與其兩端電壓的關系圖象如圖乙，電壓為2.5V時，電流為0.3A，則燈泡的功率為：

；

當燈泡實際電壓為額定電壓一半時，即為1.25V時對應的電流如圖2所示，大小約為0.22A，此時燈泡的實際電功率為：；

當燈泡實際電流為額定電流的一半時，如圖3所示，實際電壓約為0.75V，此時燈泡的實際電功率為，故P1大于P2。

（4）如圖的實驗方案，將10Ω的定值電阻與電流A1串聯，則根據可計算燈兩端的電壓，當電壓為2.5V時燈正常發光，再結合另一電流表的示數可得出燈的電流，進而計算額定功率。步驟為：

①閉合開關，移動變阻器的滑片，使電流表A1的示數為0.25A，此時燈兩端的電壓為：

，所以小燈泡正常發光，并讀出此時A2電流表的示數為I；

②根據并聯電路的電流特點可得，通過燈泡的電流為：，

所以燈的額定功率為：