Question

小明学习了电功率后，用额定电压分别为2.5 V、6 V的灯泡L₁和L₂设计了图所示的电路图，来探究灯泡的发光亮度与哪些因素有关．
（1）小灯泡发光时，将电能转化为______能和光能．
（2）探究L₁的亮度时，只闭合S、S₁，发现电压表有示数，电流表无示数，则电路故障可能是：______，
排除故障后，继续实验，收集的数据及现象如下：
表一

	电压/V	电流/A	亮暗情况
1	1	0.16	暗
2	1.5	0.22	较亮
3	2.5	0.28	亮

表二

	电压/V	电流/A	亮暗情况
4	1	0.28	很暗
5	2.5	0.38	暗
6	6	0.72	很亮

（3）探究L₂的亮度时，只闭合S、S₂，进行实验，收集的数据及现象如表二．
（4）分析两表可知，同一规格的小灯泡发光亮度与______有关，
不同规格的小灯泡发光亮度还应与______的转化效率有关．
[拓展]完成探究后，小明用电源、电流表、滑动变阻器、电阻箱各1个，2个开关及若干条导线，对额定电流为0.1 A的小灯泡的额定功率进行了测定．请在虚线框内画出他设计的电路图，并写出实验步骤及测定额定功率的表达式．
实验步骤：
表达式：P_额=______．

Answer

（1）小灯泡发光时将电能转化为内能与光能．
（2）常见的电路故障有：断路与短路，根据电路故障现象分析电路故障原因．
（4）同一灯泡的亮度与灯泡的实际功率有关，不同灯泡的亮度与灯泡把电能转化为光能的效率有关．
拓展：测灯泡额定功率需要测出灯泡的额定电流与额定电压，现在只有电流表而没有电压表，可以把灯泡与电阻箱并联，测出灯泡正常发光时通过电阻箱的电流，读出电阻箱的阻值，由欧姆定律及并联电路特点求出灯泡正常发光时的电压，然后由电功率公式求出灯泡的额定功率．
【解析】
（1）小灯泡发光时，将电能转化为内能和光能．
（2）由电路图可知，只闭合S、S1，电源、电流表、灯L1、滑动变阻器组成简单电路；电流表无示数，说明电路存在断路，电压表有示数，说明电压表与电源两极相连，电压表并联电路之外电路不存在断路，与电压表并联的灯泡断路．
（4）由表中实验数据可知：同一规格的小灯泡发光亮度与实际功率有关，
不同规格的小灯泡发光亮度还应与电能转化为光能的转化效率有关．
拓展：
实验电路：只用电流表而没有电压表测灯泡额定功率的实验电路图如图所示．
实验步骤：①根据电路图连接实物电路图．
②只闭合S1，移动变阻器滑片，使电流表示数为0.1 A；
③断开S1，闭合S2，滑片不动，调节电阻箱，当电流
表示数为0.1 A时，读出电阻箱连入电路中的电阻为R．
灯泡的额定功率：由实验步骤可知，灯泡正常发光时的电阻为R，
则灯泡的额定功率P额=I额2R=（0.1A）2R．
故答案为：（1）内；（2）灯泡断路；（4）实际功率；电能转化为光能；
拓展：实验电路图如图所示；实验步骤如上所述；（0.1A）2R．