Question

在“测定小灯泡的功率”的实验中，小明同学设计的电路如图15所示．被测小灯泡的额定电压为3.8V，电阻约为

在“测定小灯泡的功率”的实验中，小明同学设计的电路如图15所示．被测小灯泡的额定电压为3.8V，电阻约为10Ω．实验器材如下：电源（电压为6V）、电流表（0～0.6A 0～3A）、电压表（0～3V 0～15V）、开关各一只，滑动变阻器两只：R1（5Ω 0.5A）、R2（10Ω 0.5A），导线若干．（1）本实验的实验原理是______；（2）为了能完成实验，滑动变阻器应选用______（选填“R1”或“R2”）；（3）按照图1所示的电路图，用笔画线代替导线将图2中的实物电路连接完整（要求：滑片向左滑，灯变亮，注意量程并且导线不得交叉）．（4）若连好电路后，闭合开关S，小明发现灯泡不发光，电流表的示数为零，电压表的示数约为6V，则故障的原因可能是______．A．小灯泡短路 B．电流表断路C．小灯泡的灯座接触不良 D．电压表的正、负接线柱接反（5）小明的实验记录、计算如下表： 实验序号 电压表示数/V 电流表示数/A 功率/W 额定功率/W 1 3.0 0.36 1.08 P额=1.08+1.25+1.893=1.50 2 3.8 0.4 1.52 3 4.5 0.42 1.89小明数据处理过程的错误是______；正确测量结果P额=______W．（6）测量中，发现电压表的15V量程损坏．小明采取测量灯泡电压为3V时对应的电流0.36A，计算出灯泡电阻8.33Ω，然后用公式P=U2/R=（3.8V）2/8.3Ω=1.7W．小明计算出的额定电功率比灯泡正常发光时的电功率______（选填“大”、“小”或“相等”）．正确做法应该将电压表并联在滑动变阻器两端，并调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为______V时，记下电流表示数，用公式化P=UI进行计算得到灯的额定电功率．

Answer 1

（1）该实验的实验原理是：P=UI；
（2）灯泡正常发光时，滑动变阻器两端的电压U滑=6V-3.8V=2.2V；
电路中的电流大约为I=

U

R

=

3.8V

10Ω

=0.38A；
则滑动变阻器的电阻应为R滑=

U滑

I

=

2.2V

0.38A

≈6Ω＞5Ω，所以应该选择R2；
（3）根据电路图连接电路，电压表与灯泡并联，灯泡的额定电压为3.8V，电压表应选择0～15V的量程；
滑动变阻器与灯泡串联，滑片向左滑，灯变亮，滑动变阻器的电阻应变小，下面应连接左边的接线柱，如图所示：

（4）灯泡不发光，电流表的示数为零，电压表的示数约为6V，则与电压表并联的小灯泡断路，C正确；
（5）由于不同电压下的电功率不同，所以不能通过求不同电压下的功率平均值求额定功率；
由表格中数据知，当U=3.8V时，灯泡的功率为1.52W，所以灯泡的额定功率为1.52W；
（6）当灯泡两端的电压为3.8V时，电阻比3V时的要大，小明公式中的电阻偏小，则计算出的电功率值偏大；
灯泡的额定电压为3.8V，所以当灯泡两端的电压U=6V-3.8V=2.2V时，灯泡正常发光，记下此时电流表的示数，计算出灯泡的额定功率．
故答案为：（1）P=UI；（2）R₂；（3）见上图；（4）C；（5）取灯泡在不同电压下功率的平均值作为灯泡的额定功率；1.52；（6）大；2.2．