Question

10．在測(cè)定“小燈泡電功率”的實(shí)驗(yàn)中，電源電壓為4.5V，小燈泡額定電壓為2.5V、電阻約為10Ω．
（1）連接電路時(shí)開(kāi)關(guān)應(yīng)斷開(kāi)．
（2）請(qǐng)你用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線，將圖a中的實(shí)物電路連接完整．
（3）閉合開(kāi)關(guān)前，圖a中滑動(dòng)變阻器的滑片P應(yīng)位于A（選填“A”或“B”）端．
（4）小吉同學(xué)閉合開(kāi)關(guān)，移動(dòng)滑片P到某一點(diǎn)時(shí)，電壓表示數(shù)（如圖b所示）為2.2V，若他想測(cè)量小燈泡的額定功率，應(yīng)將圖a中滑片P向B（選填“A”或“B”）端移動(dòng)，使電壓表的示數(shù)為2.5V．
（5）小祥同學(xué)移動(dòng)滑片P，記下多組對(duì)應(yīng)的電壓表和電流表的示數(shù)，并繪制成圖c所示的I-U圖象，根據(jù)圖象信息，可計(jì)算出小燈泡的額定功率是0.5W．
（6）好奇的祁宇同學(xué)把桌上另一個(gè)額定電壓為3.8V備用燈乙替換了電路中的變阻器，兩燈串聯(lián)，閉合開(kāi)關(guān)發(fā)現(xiàn)兩燈都能發(fā)出較弱的光，粗心的他不慎把原燈泡甲的玻璃外殼打碎了，讓他驚奇的是，雖然原燈泡甲不亮了但后接進(jìn)去的燈泡乙不僅沒(méi)熄滅，反而更亮了．仔細(xì)觀察電路后，還發(fā)現(xiàn)這時(shí)電壓表的示數(shù)為1V．小華對(duì)此產(chǎn)生了疑問(wèn)：玻璃外殼打碎后，甲燈仍有電流通過(guò)為什么不發(fā)光呢？小組的同學(xué)提出了以下兩種猜想：
猜想1：甲燈中的電流可能小于外殼打碎前的電流．
猜想2：甲燈的實(shí)際功率可能小于可以發(fā)光的功率．
根據(jù)所學(xué)知識(shí)，他們經(jīng)過(guò)討論，斷定猜想1是錯(cuò)誤（正確/錯(cuò)誤）的，你認(rèn)為他們判斷所依據(jù)的現(xiàn)象是乙燈更亮了．根據(jù)已知條件我們可以算出此時(shí)壞了的燈甲的實(shí)際功率約0.12或0.13W，可以判斷猜想2是正確（正確/錯(cuò)誤）的．

Answer 1

分析 （1）連接電路過(guò)程中，開(kāi)關(guān)應(yīng)該斷開(kāi)；
（2）求出燈正常工作時(shí)電流的大約值確定電流表的量程；把燈泡與電流表串聯(lián)接入電路；
（3）為保護(hù)電路，閉合開(kāi)關(guān)前，應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片移至最大阻值處；
（4）確定電壓表的量程、最小分度值，由圖讀出電壓表的示數(shù)；燈泡電壓小于燈泡額定電壓，根據(jù)分壓原理，確定滑動(dòng)變阻器滑片的移動(dòng)方向；
（5）由圖象求出燈泡額定電壓對(duì)應(yīng)的電流，由公式P_額=U_額I求出燈泡的額定功率；
（6）甲、乙兩燈串聯(lián)，流過(guò)它們的電流相等，乙燈能發(fā)光且更亮了，說(shuō)明流過(guò)甲燈的電流大于外殼打碎前的電流；
根據(jù)題意求出甲燈泡的電壓及流過(guò)甲燈泡的電流，由P=UI求出甲的功率，看該功率與燈泡發(fā)光功率間的關(guān)系，然后判斷猜想2是否正確．

解答 解：（1）連接電路時(shí)，為保護(hù)電路，開(kāi)關(guān)應(yīng)斷開(kāi)；
（2）燈的額定電壓為2.5V，電阻約為10Ω，根據(jù)歐姆定律，燈正常工作時(shí)的電流I≈$\frac{U}{R}=\frac{2.5V}{10Ω}$=0.25A，故電流表選用小量程，實(shí)物圖的連接如圖所示；
（3）閉合開(kāi)關(guān)前，滑動(dòng)變阻器連入電路中的電阻應(yīng)最大，故滑片頻置于A端；
（4）電壓表小量程分度值為0.1V，示數(shù)為2.2V，因其額定電壓為2.5V，故應(yīng)增大燈的電壓，減小變阻器分得的電壓，根據(jù)分壓原理，變阻器連入電路中的電阻應(yīng)減小，應(yīng)將圖a中滑片P向 B端移動(dòng)，使電壓表的示數(shù)為2.5V；
（5）由圖C可知，燈的額定電壓為2.5V時(shí)對(duì)應(yīng)的電流為0.2A，燈的額定功率P_額=U_額I=2.5V×0.2A=0.5W；
（6）甲、乙兩燈串聯(lián)，流過(guò)它們的電流相等，與甲串聯(lián)的乙燈更亮了，說(shuō)明流過(guò)乙燈的電流更大了，從而流過(guò)甲燈的電流更大了，所以猜想1是錯(cuò)誤的；
由題意知，甲燈滅掉后，兩端的電壓僅有1V，由圖象知，此時(shí)的電流I=0.12A（或?yàn)?.13A），所以家燈泡的實(shí)際功率：P_甲=U_甲I_甲=1V×0.12A=0.12W，（或?yàn)?V×0.13A=0.13W）小于其額定電壓，所以燈泡不發(fā)光，可能是因?yàn)閷?shí)際功率小而造成的，則猜想2是正確的．
故答案為：（1）斷開(kāi)；
（2）如上圖所示；
（3）A；
（4）2.2；  B；
（5）0.5； 
（6）錯(cuò)誤； 乙燈更亮了；  0.12W（或0.13W）； 正確．

點(diǎn)評(píng) 本題測(cè)量小燈泡的電功率，考查電路的連接、操作過(guò)程、額定功率的計(jì)算、運(yùn)用知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力，有一定難度．