Question

小明学习了电功率后，用额定电压分别为2．5V、 6V的灯泡L₁和L₂设计了如图所示的电路图，来探究灯泡的发光亮度与哪些因素有关。

（1）探究L₁的亮度时，只闭合S、S₁，发现灯泡不亮，电压表无示数，电流表有示数，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表一。

（2）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。

分析两表可知，同一规格的小灯泡发光亮度取决于             ，不同规格的小灯泡发光亮度还应与              的转化效率有关。

（3）完成探究后，小明用直流电源、电流表、滑动变阻器、电阻箱（）各1个，2个开关S₁、S₂及若干条导线，对额定电流为0．2A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）灯泡短路；（2）实际电功率；电能转化为光能；（3）实验电路图如图所示；实验步骤如上所述；（0．1A）2 R

【解析】

试题分析：（1）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；

（2）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；

（3）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 2 R=（0．1A）2 R。

考点：探究用电器的电功率实验