Question

【题目】在一次测量小灯泡额定功率的实验中，所用电源由两节新干电池串联组成，小灯泡上标有“2.5V”字样．聪明而粗心的小刚连接了如图甲所示的电路．
（1）小明主张拆了以后重新连接，可是时间来不及了，小刚眼珠一转，在图甲电路中只改变了某根导线一端的接点位置，电路就能测量小灯泡额定功率．请在图甲中需要改动的那条导线上打“×”，并画出小刚改动的导线．
（2）待改接好电路后，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应移到最端（选填“左”或“右”）； 在实验时，调节滑动变阻器的滑片，使小灯泡正常发光，此时电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为W
（3）小明同学继续移动滑片P，记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成图丙所示的I﹣U关系图象，根据图象可知：小灯泡的实际功率随实际电压的增大而 ．
（4）小姚设计了另一种实验方案如图丁所示（其中电源电压未知，电阻R的阻值已知） ①开关S拔到位置1，移动滑片P至任一位置，读出电流表示数I1；
②开关S拔到位置2，保持滑动变阻器的滑片位置不动，读出电流表示数I2 ， 则灯泡的电阻RL=（请你用R、I1、I2表示），再根据P额= ，计算灯泡的额定功率．
他们按此方案测量，发现实验结果与真实值相差较大，原因是 ． 仔细分析后，他们认为要准确测出灯泡的额定功率，只需将上述步骤①改为：开关S拔到位置1， ．

Answer 1

【答案】
（1）如图所示

（2）右；0.75
（3）增大
（4）；灯丝电阻与温度有关；移动滑片使电流表的示数为
【解析】解：（1）测量小灯泡额定功率的实验中，电压表应与灯并联，电流表应串联在电路中，将连接灯的右接线柱与变阻器金属杆的左接线柱间的连线去掉，将为灯的右接线柱与电压表的负接线柱连接起来，如下所示： ；（2）连接电路时，变阻器连入电路中的电阻最大，即滑片移动到右端；灯在额定电压下才正常发光，此时灯的电压为2.5V；图乙电流表选用小量程，分度值为0.02A，示数为0.3A，灯的额定功率P=UI=2.5V×0.3A=0.75W；（3）由图丙可知，通过灯的电流随电压的增大而增大，根据P=UI知，小灯泡的实际功率随实际电压的增大而增大；（4）在①中，电流表测通过R的电流，R与灯并联，根据欧姆定律，定值电阻的两端电压U=I1R，因灯与R并联，所以灯的电压为I1R，而开关S由位置1拔到位置2时，电路中三个元件的连接方式没有发生改变，所以此时灯泡两端电压仍然为U，只是电流表测R与灯的总电流；因L与R并联，通过R的电流保持不变，根据并联电路电流的规律，通过灯的电流I=I2﹣I1；则灯泡电阻RL= ；
由于电流的热效应，当灯泡发光时，灯丝的电阻会随温度升高而变大；当灯泡两端电压不等于其额定电压时，求出的电阻就不等于其正常发光时电阻，从而求出的功率就不是额定功率；所以要想求灯泡额定功率，就必须让灯泡两端电压等于额定电压，即将开关S拔到位置1，移动滑片P，使电流表示数为I1= ，此时R的电压为2.5V，灯电压为为2.5V，灯才能正常发光．所以答案是：（1）如上图所示；（2）右； 0.75；（3）增大；（4）②RL= ；灯丝电阻与温度有关；移动滑片使电流表的示数为 ．