小明在“探究小燈泡在不同電壓下工作時的電功率”的實驗時，實驗室提供瞭如下器材：電源（電壓恆為8V），一個電流表...

問題詳情：

小明在“探究小燈泡在不同電壓下工作時的電功率”的實驗時，實驗室提供瞭如下器材：電源（電壓恆為8V），一個電流表，一個電壓表，滑動變阻器“20Ω   2A”，小燈泡（額定電壓2.5V，額定功率小於1.2W），一個阻值已知的定值電阻R0，開關及導線若干。

(1)請根據圖*所示的電路圖，用筆畫線代替導線，完成實驗電路圖乙的連接（要求：滑動變阻器的滑片P向右滑動時燈變亮；連線不能交叉）（            ）

(2)正確連接電路後，閉合開關進行實驗，記錄的數據如下表所示。當電壓表示數為2.5V時，電流表示數如圖*所示，小燈泡的額定功率為_____W。

(3)分析表中數據可得出結論：小燈泡工作時，消耗的電功率隨電壓的增大而____（選填“增大”、“不變”或“減小”），小燈泡的實際功率由______（選填“額定功率”、“額定電壓”或“實際電壓”）決定。

(4)完成實驗後，利用上述器材，小明又想出一種測量小燈泡額定功率的方法，設計瞭如圖所示的電路，所用電壓表量程為“0~15V”，請將以下實驗步驟補充完整。

①檢查電路無誤後，閉合開關S，將開關S1撥至“1”，調節滑動變阻器滑片直至電壓表示數為______V ；

②滑動變阻器滑片不動，再將開關S1，撥至“2”讀出電壓表示數為U0；

③小燈泡的額定功率P額=______（用U額、UR0表示）。若步驟②中，在將開關S1撥至“2”時，不小心將滑片向右移動了少許，其他*作正確，則測出的小燈泡額定功率比真實值_____（選填“偏大”或“偏小”）。

【回答】

    (1). 如圖，正確連線，滑動變阻器接線柱接正確1分

    (2). 1.05    (3). 增大    (4). 實際電壓    (5). 5.5    (6).     (7). 偏小

【解析】

(1)根據圖*電路連接實物圖，根據燈泡正常發光電流確定電流表量程；

(2)由圖*讀出燈泡正常發光時的電流，由P=UI計算額定功率；

(3)根據表中數據分析燈泡功率與電壓的關係；

(4)要測量小燈泡的額定功率，需使小燈泡兩端的電壓等於其額定電壓，根據串聯電路電壓規律可得出電壓表的示數；滑片不動，再將開關S1撥至“2”，求出此時電路中的電流即為小燈泡的額定電流，根據P額=U額I額求出小燈泡的額定功率；由串聯電路特點和歐姆定律分析解答測量的中的差異。

【詳解】(1)(1)由電路圖知，電流表、燈泡、定值電阻和滑動變阻器串聯，由P=UI可得燈泡正常發光電流約為

所以電流表選擇0~0.6A量程，由此連接實物如圖所示：

(2)當電壓表示數為2.5V時，電流表示數如圖*所示，電流表使用0~0.6A量程，分度值0.02A，此時通過的電流為0.42A，所以燈泡的額定功率

(3)由表中數據知，小燈泡工作時，燈泡兩端實際電壓越大，通過它的電流也越大，由P=UI知燈泡的實際功率越大，即燈泡消耗的電功率隨電壓的增大而增大。

(4)用如圖丁所示的電路測量小燈泡額定功率，所用電壓表量程為0∼15V，要測量該小燈泡的額定功率，需使小燈泡兩端的電壓等於其額定電壓2.5V，

①閉合開關S，將開關S1撥至“1”，小燈泡、R0和滑動變阻器串聯，電壓表測R0和滑動變阻器兩端的總電壓，調節滑動變阻器的滑片，當燈泡正常發光時，電壓表的示數

UV=U−U額=8V−2.5V=5.5V

②滑片不動，再將開關S1撥至“2”，電壓表測R0兩端的電壓U0，此時電路中的電流即為小燈泡的額定電流

③則小燈泡的額定功率

在實驗步驟②中，在將開關撥至“2”時，不小心將滑片向右移動了少許，變阻器連入電路的阻值變大，由串聯電路的分壓原理知，變阻器分得電壓變大，R0和燈泡分得的電壓都會變小，由知，測出的小燈泡額定功率比真實值偏小。

知識點：測量小燈泡的電功率

題型：實驗,探究題