Question

某实验小组的同学在进行“测量小灯泡的额定功率”的实验中，现有器材：电源（电压恒为6V）、开关、电压表、电流表各一个，导线若干，额定电压为3.8V的待测小灯泡（电阻约为12Ω左右），标有“20Ω0.5A”滑动变阻器一个。

（1）如图甲所示是小明同学连接的实物电路图，图中只有一根导线连接错误，请你在图中用“×”标出这根错接的导线，只改接一根导线使电路成为正确的电路（不能与其他导线交叉）。

（______）

（2）小明确认电路连接无误后闭合开关，无论怎样移动滑动变阻器的滑片，小灯泡始终不发光且电压表的示数都接近电源电压，则电路的故障可能是_____。

（3）排除故障后，移动滑动变阻器的滑片，并绘制出了小灯泡的电流随电压变化的图象如图乙所示，则该小灯泡的额定功率为_____W

（4）由图乙推知：小灯泡的实际电压是额定电压一半时的电功率为P₁，小灯泡的实际电流是额定电流一半时的电功率为P₂，则P₁_____P₂（选填“大于“小于”或“等于”）

Answer

灯泡断路 1.14 大于

【解析】

（1）原电路中，电压表串联在电路中、电流表与灯泡并联是错误的，电流表应串联在电路中，电压表应与灯泡并联，改正后如下图1所示：

（2）闭合开关后，灯不亮，说明电路可能断路；电压表示数接近电源电压，说明电压表与电源连通，则与电压表并联的支路以外的电路是完好的，所以电路的故障可能是灯泡断路；

（3）根据小灯泡的电流随电压变化的图象知，灯在额定电压下的电流为0.3A，

则该小灯泡的额定功率为：P＝ULIL＝3.8V×0.3A＝1.14W；

（4）由图2知，小灯泡的实际电压是额定电压一半（1.9V）时的电流约为0.21A，灯泡的实际电功率为：

P1＝U1I1＝1.9V×0.21A＝0.40W；

小灯泡的实际电流是额定电流一半时（0.15A）对应的电压约为1V，灯的实际电功率为：

P2＝U2I2＝1V×0.15A＝0.15W，则P1大于P2。