问题标题:
在测定小灯泡额定功率的实验中(所用灯泡的额定电压U=3.8V).(1)小明实验小组采用图甲的方案,闭合开关后,发现无论怎样移动滑片P,灯都不亮,电流表示数始终为0,电压表示数约
问题描述:

在测定小灯泡额定功率的实验中 (所用灯泡的额定电压U=3.8V).

(1)小明实验小组采用图甲的方案,闭合开关后,发现无论怎样移动滑片P,灯都不亮,电流表示数始终为0,电压表示数约为6V,则电路中出现的故障可能是______;排除故障后,调节滑动变阻器,直到电压表的示数为3.8V,观察到电流表示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率为______W.

(2)小红实验小组设计了另一种实验方案(其中电源电压未知,电阻R的阻值已知).①电路如图丙所示,小红按电路图连接好电路;②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;③开关S拔到位置2,滑片位置______(选填“向右移”、“向左移”或“不动”),读出电流表示数I2.先算出灯泡的电阻:RL=______(请你用所测的物理量表示),再根据P=U2/RL,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______

RL求出的功率与额定功率的真实值相差较大

程青回答:
  (1)灯泡不亮,可能是灯泡断路或灯泡短路或灯泡之外的电路断路;电流表示数为零,说明电路存在断路;   电压表示数接近于电源电压,说明电压表与灯泡两端相连,灯泡之外电路不存在断路;   综合分析可知电路故障为灯泡断路;确定电流表的量程、最小分度值,然后读出电流表示数,   由P=UI求出灯泡的额定功率;   (2)a、小红小组想使用等效替代法,根据等效替代法分析答题;b、开关拨到2时,应保持滑片位置不动;   c、由欧姆定律求出灯泡两端的电压,由串联电路的特点求出流过灯泡的电流,最后由欧姆定律求出灯泡的电阻;   d、灯泡电阻随温度的变化而变化,题中所求电阻值RL与灯泡正常发光时的阻值不相等,所以根据P=   求出的功率与额定功率的真实值相差较大;   e、为准确测出灯泡功率,只需在步骤②中进行如下操作即可:开关S拔到位置1,移动滑片P直到灯泡正常发光为止,读出电流表示数I1.   【解析】   (1)闭合开关后,发现无论怎样移动滑片P,灯都不亮,电流表示数始终为0,电压表示数约为6V,则电路中出现的故障可能是:灯泡断路;由图知:电流表量程是0.6A,最小分度值是0.02A,电流表示数是0.3A,   灯泡额定功率P=UI=3.8V×0.3A=1.14W;   故答案为:灯泡断路;1.14.   (2)③a、开关S拔到位置2,滑片位置不动,读出电流表示数I2.   b、开关在位置1时,灯泡与电阻并联,灯泡两端的电压UL=UR=I1R,   开关打到2位置时,由并联电路特点知:流过灯泡的电流I灯=I2-I1,   则灯泡电阻RL==;   c、因为灯泡电阻随温度的变化而变化,题中所求电阻值RL与灯泡正常发光时的阻值不相等,   所以根据P=求出的功率与额定功率的真实值相差较大;   d、要准确测出灯泡的额定功率,只需将上述步骤2改为:   开关S拔到位置1,移动滑片P直到电流表示数为I1==为止,读出电流表示数I1.   故答案为:不动;;灯泡电阻随温度的变化而变化,题中所求电阻值RL与灯泡正常发光时的阻值不相等,所以根据P=求出的功率与额定功率的真实值相差较大;开关S拔到位置1,移动滑片P直到电流表示数为I1==为止,读出电流表示数I1.
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