Question

小紅同學在測量小燈泡正常發(fā)光的電阻的實驗中，選用的電源電壓為9V且保持不變，小燈炮標有“0.3A”字樣，該同學設(shè)計了如圖甲所示的電路：
（1）小華說該電路有一處不妥，請指出______．
（2）經(jīng)過討論，他們認為用這個電路仍然可以測出燈泡正常發(fā)光的電阻．于是他們通過調(diào)節(jié)滑動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，如圖乙所示．則當電壓表的示數(shù)為______V時，小燈泡正常發(fā)光．利用條件可求出小燈泡正常發(fā)光時的電阻為______Ω，額定功率為______W．
（3）小紅利用甲圖的電路按照正確的步驟進行實驗，發(fā)現(xiàn)在閉合開關(guān)時，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，電壓表的讀數(shù)為8V．由此可知，小燈泡此時消耗的實際功率僅為______W，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變阻器的最大阻值是______Ω．

Answer 1

解：（1）由電路圖可以看出，電壓表接在滑動變阻器兩端，并沒有接在燈泡兩端，
電路不妥之處是：將電壓表并聯(lián)在滑動變阻器的兩端；
故答案為：將電壓表并聯(lián)在滑動變阻器的兩端．
（2）由燈泡的I-U圖象可以看出，燈泡額定電流I_額=0.3A，
對應的額定電壓U_額=2V，電壓表的示數(shù)U_V=U-U_額=9V-2V=7V，
小燈泡正常發(fā)光時的電阻R==≈6.67Ω，
燈泡的額定功率P_額=U_額I_額=2V×0.3A=0.6W；
故答案為：7；6.67；0.6．
（3）電壓表示數(shù)U_V′=8V，由串聯(lián)電路的特點可知，
此時燈泡電壓U_燈′=U-U_V′=9V-8V=1V，由I-U圖象可知，
1V電壓對應的電流I′=0.2A，燈泡的實際功率P_燈=U_燈′I′=1V×0.2A=0.2W；
滑動變阻器的阻值R_滑===40Ω；
故答案為：0.2；40．
分析：（1）伏安法測燈泡電阻，電壓表應并聯(lián)在燈泡兩端，分析電路圖，找出不妥之處；
（2）由I-U圖象找出電流所對應的電壓值，然后由串聯(lián)電路求出電壓表的示數(shù)；
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圖象找出電壓所對應的電流，由串聯(lián)電路的特點求出燈泡兩端的電壓，
由P=UI求出燈泡的實際功率；連接完電路，滑動變阻器阻值全部接入電路，
由歐姆定律可求出滑動變阻器的最大阻值．
點評：本實驗考查了電路分析、求燈泡電阻、燈泡功率、滑動變阻器阻值等問題，由I-U圖象找出電壓對應的電流，熟練應用串聯(lián)電路特點及歐姆定律是正確解題的關(guān)鍵．