Question

小紅同學(xué)在測量小燈泡正常發(fā)光的電阻的實(shí)驗(yàn)中，電源電壓為4.5V，且保持不變．小燈炮標(biāo)有“2.5V”字樣，電阻約為10Ω：

（1）在圖1中有一根線連接錯(cuò)誤．請(qǐng)?jiān)阱e(cuò)誤的導(dǎo)線上畫“×”，并用筆畫線代替導(dǎo)線畫出正確的導(dǎo)線．
（2）小紅用這個(gè)電路測出了燈泡正常發(fā)光的電阻．他們通過調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器測量了多組電壓表和電流表的數(shù)據(jù)，并作出了小燈泡的電流隨電壓的變化圖象，如圖2所示．則當(dāng)電流表的示數(shù)為    A時(shí)，小燈泡正常發(fā)光．利用條件可求出小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻為    Ω，額定功率為    W．
（3）小紅利用此電路繼續(xù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，將電壓表改接到變阻器兩端時(shí)，發(fā)現(xiàn)在閉合開關(guān)時(shí)，小燈泡是不亮的．這是什么原因呢？小紅觀察到在閉合開關(guān)時(shí)，電壓表的讀數(shù)為3V，電流表示數(shù)為0.18A．由此可知，小燈泡此時(shí)消耗的實(shí)際功率比額定功率小許多，因此不足以使燈泡發(fā)光．由此還可以求出滑動(dòng)變阻器的最大阻值是    Ω．

Answer 1

【答案】分析：（1）伏安法測燈泡的電阻或?qū)嶋H功率是，開關(guān)、電流表、滑動(dòng)變阻器以及燈泡應(yīng)該串聯(lián)連接，電壓表并聯(lián)在燈泡兩端；
（2）當(dāng)燈泡兩端電壓為額定電壓時(shí)，燈泡正常發(fā)光，并由I-U圖象找出額定電壓對(duì)應(yīng)的電流值，然后由歐姆定律求出燈泡電阻，由P=UI可求出燈泡的額定功率；
（3）由I-U圖象找出電壓所對(duì)應(yīng)的電流，由串聯(lián)電路的特點(diǎn)求出燈泡兩端的電壓，
由P=UI求出燈泡的實(shí)際功率；連接完電路，滑動(dòng)變阻器阻值全部接入電路，
由歐姆定律可求出滑動(dòng)變阻器的最大阻值．
解答：解：（1）將燈泡與電流表負(fù)接線柱的相連的一端，改接電壓表的負(fù)接線柱；如圖所示：

（2）當(dāng)燈泡兩端電壓為2.5V時(shí)，從圖2中可知電流表的示數(shù)為0.25A；
小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻：R===10Ω；
小燈泡的額定功率：P=UI=2.5V×0.25A=0.625W；
（3）電壓表示數(shù)U′=3V，由串聯(lián)電路的特點(diǎn)可知，
此時(shí)燈泡電壓U_燈=4.5V-3V=1.5V，
燈泡的實(shí)際功率P_燈=U_燈I′=1.5V×0.18A=0.27W；
滑動(dòng)變阻器的阻值：R_滑==≈16.7Ω．
故答案為：（2）0.25；10；0.625；（3）約16.7．
點(diǎn)評(píng)：本實(shí)驗(yàn)考查了電路分析、求燈泡電阻、燈泡功率、滑動(dòng)變阻器阻值等問題，由I-U圖象找出電壓對(duì)應(yīng)的電流，熟練應(yīng)用串聯(lián)電路特點(diǎn)及歐姆定律是正確解題的關(guān)鍵．