Question

15．在“測(cè)定小燈泡的電動(dòng)率”的實(shí)驗(yàn)中（小燈泡標(biāo)有“3.8V”字樣），電源電壓恒定．
（1）請(qǐng)你用筆畫線代替導(dǎo)線，將甲圖中的實(shí)物電路連接完整，要求滑動(dòng)變阻器滑片P向右滑動(dòng)時(shí)燈泡變亮．
（2）在檢查電路連接時(shí)，變阻器滑片P應(yīng)移到端A（選填“A”或“B”），目的是為了保護(hù)電路．
（3）實(shí)驗(yàn)時(shí)，要使小燈泡正常發(fā)光，應(yīng)移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片P使電壓表示數(shù)為3.8V時(shí)，電流表示數(shù)如圖乙所示，通過燈泡的電流為0.3A，燈泡的額定功率為1.14W．
（4）做完實(shí)驗(yàn)后，小明看到實(shí)驗(yàn)臺(tái)上有一個(gè)定值電阻R，上邊的數(shù)字模糊不清，想測(cè)出它的阻值，可是發(fā)現(xiàn)電壓表損壞．小明設(shè)計(jì)的電路圖如圖2所示，請(qǐng)你把它的實(shí)驗(yàn)步驟補(bǔ)充完整，小燈泡的額定電壓U額、額定電流I額已知，用已知量和測(cè)量量出電阻R的表達(dá)式．
a．閉合S₁、斷開S₂，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片P，使電流表的示數(shù)為I_額；
b．保持變阻器的滑片位置不動(dòng)，斷開S₁，閉合S₂，測(cè)得R與L的總電流I；R=$\frac{{U}_{額}}{I-{I}_{額}}$．

Answer 1

分析 （1）測(cè)小燈泡功率的實(shí)驗(yàn)中滑動(dòng)變阻器應(yīng)串聯(lián)入電路中，根據(jù)滑片P向右滑動(dòng)時(shí)燈泡變亮的要求和電壓表與燈泡并聯(lián)連接實(shí)物電路圖；
（2）實(shí)驗(yàn)前滑片應(yīng)置于最大值處；
（3）燈泡在額定電壓下的功率為額定功率；由圖示電流表確定其量程與分度值，然后讀出其示數(shù)，由P=UI可求出燈泡的額定功率；
（4）有電流表和燈泡，借助并聯(lián)電路特點(diǎn)測(cè)量出R的電壓和電流，閉合s₁，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器使小燈泡的電流為額定電流即I_額；然后斷開s₁，閉合s₂，測(cè)得R與L的總電流，再利用歐姆定律可求R阻值．

解答 解：
（1）測(cè)小燈泡功率的實(shí)驗(yàn)中，滑動(dòng)變阻器應(yīng)串聯(lián)入電路中，題中要求“滑動(dòng)變阻器的滑片P向右端移動(dòng)時(shí)小燈泡變亮”，所以此時(shí)變阻器連入阻值變小，應(yīng)將接線柱B接入電路中；電壓表與燈泡并聯(lián)測(cè)其電壓，燈泡額定電壓3.8V，所以電壓表使用0～15V量程，如圖所示：
；
（2）為了保護(hù)電路，滑片應(yīng)置于最大阻值處，所以變阻器的滑片P應(yīng)移到A端；
（3）當(dāng)電壓表示數(shù)等于燈泡額定電壓3.8V時(shí)，燈泡正常發(fā)光；由圖乙所示電流表可知，其量程為0～0.6A，分度值為0.02A，示數(shù)為0.3A，
燈泡的額定功率：P=UI=3.8V×0.3A=1.14W；
（4）a．閉合S₁、斷開S₂，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片P，使電流表的示數(shù)為I_額；此時(shí)燈泡兩端的電壓為U_額；
b．保持變阻器的滑片位置不動(dòng)，斷開S₁，閉合S₂，測(cè)得R與L的總電流I；根據(jù)并聯(lián)電路的電流規(guī)律可知，通過電阻的電流為：I'=I-I_額；
電阻R的表達(dá)式：R=$\frac{{U}_{R}}{{I}^{′}}$=$\frac{{U}_{額}}{I-{I}_{額}}$．
故答案為：（1）見上圖；（2）A；（3）3.8；0.3；1.14；（4）；（4）b．?dāng)嚅_S₁，閉合S₂，測(cè)得R與L的總電流I；$\frac{{U}_{額}}{I-{I}_{額}}$．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了實(shí)物圖的連接，滑動(dòng)變阻器的正確使用，電流表的讀數(shù)，電功率計(jì)算以及特殊方法測(cè)電阻等，涉及知識(shí)點(diǎn)多，綜合性強(qiáng)．