Question

小明同学利用电流表和电阻箱测量小灯泡的功率，设计并接了如图甲所示的实物电路。

(1)为了保护电路，闭合开关S₁前，应将滑片 P 移到动变阻器的_____（“A”或“B”）端。

(2)闭合开关S₁，将单刀双掷开关S₂扳向“1”，调节滑动变阻器调节电阻箱的阻值使电流表的示数为，如图乙所示， =_____；

(3)将开关S₂扳向“2”，保待滑动变阻器的阻值不变，调节滑动变阻箱的阻值，使电流表的示数仍为，此时；则小灯泡的实际功率=_____W；

(4)另一个同学小华，利用如图丙所示电路测量某灯泡的电功率，电源电压 8V 且保持不变，标有“8V 8W”小灯泡与滑动变阻器串联，当滑片 P 由 A 端滑到 B 端过程中，根据两电压表与电流表示数绘制出的 U﹣I 图象，两图象交于 Q 点，如图丁所示，下列说法正确的是_____

A．Q 点处滑动变阻器两端电压 U＞4V            B．Q 点处流过小灯泡的电流＜0.5A

C．Q 点处整个电路总功率 P＜4W            D．Q 点处小灯泡实际功率 P _灯＞2W

Answer

B 0.2 0.2 D

【解析】

(1)[1]为了保护电路,闭合开关S1前，应将滑片P移到动变阻器的阻值最大处的B端；

(2)2[]闭合开关S1，将单刀双掷开关S2扳向“1”，调节滑动变阻器调节电阻箱的阻值使电流表的示数为I1，如图乙所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，I1=0.2A；

(3)[3]将开关S2扳向“2”，保待滑动变阻器的阻值不变，调节滑动变阻箱的阻值，使电流表的示数仍为I1，此时；则小灯泡的电阻为，小灯泡的实际功率：

；

(4)[4]由丙可知，该电路是灯泡与电阻器串联，电压表V1测灯泡L电压，电压表V2测变阻器R的电压，二者电流相等，电流表测电流I；对甲电路进行动态分析可得，当滑片往A移动，滑动变阻器R电阻变小，电路电流变大，电压表V1示数变大，电压表V2示数变小；

A．从图中可以获得信息，Q点为二者的交点，Q点表示二者此刻的电流、电压都相等即：IR=IL，UR=UL；灯泡与变阻器串联，所以二者电压等于电源电压，即：

UL+UR=8V；

所以UR=UL=4V，故A错误；

B．设灯泡正常发光时的灯丝电阻为RL1，灯泡两端电压为4V的时候，灯丝电阻为RL2，

；

灯泡L的电阻在变化，,随着电压增大，灯丝的温度变高，电阻变大。电压减少时，灯丝温度较低，电阻较小。即：，则：，Q点为二者的交点，Q点表示二者此刻的电流、电压都相等。所以Q点时电流：

；

故B错误；

C．由于，所以此时电路总功率：

；

故C错误；

D．灯泡的实际功率：

；

故D正确。