（2018•達州）某實驗小組的同學在進行“測量小燈泡的額定功率”的實驗中，現有器材：電源（電壓恆為6V）、開關...

問題詳情：

（2018•達州）某實驗小組的同學在進行“測量小燈泡的額定功率”的實驗中，現有器材：電源（電壓恆為6V）、開關、電壓表、電流表各一個，導線若干，額定電壓為3.8V的待測小燈泡（電阻約為12Ω），滑動變阻器兩個（A：“5Ω2A“；B：“20Ω 0.5A”）。

（1）該實驗的實驗原理是　   　；實驗中，應選用的滑動變阻器是　   　（選填“A”或“B”）。

（2）如圖*所示是小田同學連接的實物電路圖，圖中只有一根導線連接錯誤，請你在圖中用“×”標出這根錯接的導線，只改接一根導線使電路成為正確的電路（不能與其他導線交叉）。

（3）小田確認電路連接無誤後閉合開關，無論怎樣移動滑動變阻器的滑片，小燈泡始終不發光且電壓表的示數都接近電源電壓，則電路的故障是　   　。

（4）排除故障後，移動滑動變阻器的滑片，並繪製出了小燈泡的電流隨電壓變化的圖象如圖乙所示，則該小燈泡的額定功率為　   　W。

（5）該組的另一同學接着實驗時，發現電壓表0～15V量程已經損壞，0～3V量程還可以正常使用，在不添加器材的情況下，為了測出該小燈泡的額定功率，請你在*圖中的虛線框內畫出正確的電路圖。

（6）由圖乙推知：小燈泡的實際電壓是額定電壓一半時的電功率為P1，小燈泡的實際電流是額定電流一半時的電功率為P2，則P1　   　P2（選填“大於”、“小於或“等於”）。

【回答】

解：（1）該實驗的實驗原理是P=UI；

小燈泡額定電壓為3.8V，燈絲電阻約為12Ω，由歐姆定律，燈的額定電流約為：

I==≈0.32A，電源電壓為6V，小燈泡額定電壓為3.8V，根據串聯電路的規律及歐姆定律，燈正常發光時，變阻器連入電路中的電阻：

R滑===6.9Ω，選用“20Ω 0.5A”的滑動變阻器B；

（2）燈的額定電壓為3.8V，故電壓表應選用大量程與燈並聯，如下圖1所示：

（3）經分析，小田確認電路連接無誤後閉合開關，無論怎樣移動滑動變阻器的滑片，小燈泡始終不發光且電壓表的示數都接近電源電壓，則電路的故障是燈泡斷路。

（4）由繪製出了小燈泡的電流隨電壓變化的圖象知，燈的額定電壓下的電流為0.3A，則該小燈泡的額定功率為：

P=UI=3.8V×0.3A=1.14W；

（5）根據串聯電路電壓的規律，當變阻器的電壓為：6V﹣3.8V=2.2V時，燈的電壓為額定電壓，故將電壓表並聯在變阻器的兩端，如下圖2所示：

（6）由圖乙知，小燈泡的實際電壓是額定電壓一半時的電流約為0.22A，電功率為：

P1=1.8V×0.22A=0.396W；

小燈泡的實際電流是額定電流一半時（0.15A）對應的電壓約為1V，燈的實際電功率為：

P2=1V×0.15A=0.15W，則P1大於P2。

故*為：（1）P=UI；B；（2）如上圖1；（3）燈泡斷路；（4）1.14；（5）如上圖2所示；（6）大於。

知識點：測量小燈泡的電功率

題型：實驗,探究題