Question

【題目】在“測量小燈泡的額定功率”實驗中，已連接的部分電路如圖a所示，圖中電源電壓為6V且恒定，小燈泡上只能看到“3.8V”字樣．

（1）請你用筆畫線代替導線，將圖中的實物電路連接完整．

（2）正確連接實驗電路后，開關試觸時，發(fā)現(xiàn)燈泡不亮，電流表無示數，電壓表有示數，其故障原因可能是 ．

（3）故障排除后開始實驗，當變阻器滑片滑到圖示位置時，電壓表的示數為3.0V，接著應將滑片向 滑動，直至燈泡兩端電壓為額定電壓，此時電流表的示數如圖b所示．則燈泡的額定功率為 W．

（4）實驗時某小組學生發(fā)現(xiàn)電流表損壞，他們想設計一個不用電流表測定該小燈泡額定功率的實驗，于是向老師要了一個R0的定值電阻（阻值適當）和一個單刀雙擲開關，借助原有的實驗器材，順利完成了實驗，假如由你來做實驗，請設計實驗方案．

①在虛線框內畫出實驗電路圖．

②簡述實驗步驟．

③寫出燈泡額定功率的表達式．

Answer 1

【答案】（1）如圖所示

（2）燈泡斷路；

（3）右；1.52；

（4）①如圖

②斷開開關，．保持滑動變阻器滑片位置不變，將電壓表與R0并聯(lián)，讀出電壓表示數U．（用相應的字母表示測出的物理量）；

③P額=

【解析】

試題分析：（1）小燈泡上只能看到“3.8V”字樣，即燈的額定電壓為3.8V，所以電壓表應選用大量程，變阻器接線柱要一上一下，與燈串聯(lián)，如下圖所示；

（2）燈泡不亮，電流表無示數，說明某處發(fā)生了斷路；電壓表有示數，說明電壓表與電源連通，所以，正確連接實驗電路后，開關試觸時，發(fā)現(xiàn)燈泡不亮，電流表無示數，電壓表有示數．其故障原因可能是與電壓表并聯(lián)的燈泡出現(xiàn)了斷路．

（3）電壓表的示數為3.0V小于燈的額定電壓，所以應增大燈的電壓，減小變阻器的電壓，根據分壓原理，應減小變阻器連入電路中的電阻大小，所以，應將滑片向右移動，直至燈泡兩端電壓為額定電壓；

電流表的小量程分度值為0.02A，示數為0.4A，燈的額定功率P=UI=3.8V×0.4A=1.52A；

（4）①實驗需要測出燈泡兩端電壓與通過燈泡的電流，可以把燈泡與定值電阻串聯(lián)，測出定值電阻兩端電壓，由歐姆定律求出通過定值電阻的電流，由于燈泡與定值電阻串聯(lián)，可以求出通過燈泡的電流，然后由P=UI求出燈泡額定功率，實驗電路圖如圖所示：

②實驗步驟：a、根據電路圖連接電路，閉合開關S1、S2接1，調節(jié)滑動變阻器，使電壓表示數為3.8V．

b、保持滑動變阻器滑片位置不變，S2接2，讀出電壓表示數U．

③通過燈泡的電流：I=IR0==，燈泡額定功率：P=U額I=；