Question

15．（1）燈泡L₁、L₂規(guī)格相同，按圖1甲所示電路圖連接圖乙的電路，要求滑動變阻器接入電路中的阻值最大．
（2）正確連接電路后，閉合開關(guān)，觀察不到兩燈發(fā)光，將一根導(dǎo)線接在L₁兩端時，觀察到L₂會發(fā)光，據(jù)此猜想有可能是兩燈的實際電功率太小，也可能是L₁斷路．扼要寫出確定上述哪一個猜想正確的檢測過程．

檢測方法	觀察到的現(xiàn)象	得出的結(jié)論
用一根導(dǎo)線接在L2兩端	L1不亮	L1斷路

（3）若兩只小燈泡的額定電壓為2.5V，小華利用如圖2所示的電路測出了燈泡L₂的額定功率．圖中R₀為阻值已知的定值電阻，還缺兩個開關(guān)S₁、S₂和一只電表（電流表或電壓表）．
①請在虛線框內(nèi)畫上這三個元件的符號，使電路完整，實驗操作簡單．
②根據(jù)你的電路簡要寫出實驗步驟及測定額定功率的表達式．
實驗步驟：閉合S、S₂，調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片，使電壓表示數(shù)為2.5V；斷開S₂，閉合S₁，讀出電壓表示數(shù)U；
表達式P_額=$\frac{2.5V×（U-2.5V）}{{R}_{0}}$．

Answer 1

分析 （1）按電路圖連接實物圖時，注意電路的連接方式及連接順序，滑動變阻器阻值最大，則滑片離所接下面的一個接線柱距離最遠(yuǎn)；
（2）將一根導(dǎo)線接在L₁兩端時，觀察到L₂會發(fā)光，若將導(dǎo)線與L₂并聯(lián)，將L₂短路，若L₁斷路，則L₁不會發(fā)光，若是因為電功率太小，則L₁會發(fā)光；
（3）通過R為阻值已知的定值電阻，結(jié)合電路結(jié)構(gòu)確定使用電壓表、兩個開關(guān)，從而確定開關(guān)和電壓表位置；根據(jù)開關(guān)的斷開和閉合，求出燈泡正常發(fā)光時的電流，根據(jù)電功率公式可以求出燈泡的額定功率．

解答 解：（1）根據(jù)電路圖，從電源的正極出發(fā)依次連接開關(guān)、L₂、L₁、滑動變阻器，回到電源的負(fù)極，由于滑片在滑動變阻器的最左端，所以接下面右邊一個接線柱其阻值最大，如圖所示：
；
（2）將一根導(dǎo)線接在L₁兩端時，觀察到L₂會發(fā)光，說明L₂是完好的，可用同樣的方法，可通過將導(dǎo)線與L₂并聯(lián)，判斷L₁是否完好，若L₁發(fā)光，則說明是因為電功率太小造成的，若L₁不發(fā)光，說明L₁斷路；
（3）①R₀為阻值已知的定值電阻，結(jié)合電路結(jié)構(gòu)確定使用電壓表、兩個開關(guān)來測量小燈泡額定功率，如下圖所示．
；
②實驗步驟：閉合S、S₂，調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片，使電壓表示數(shù)為2.5V；斷開S₂，閉合S₁，讀出電壓表示數(shù)U．
由串聯(lián)分壓規(guī)律可知，U_R=U-U_燈=U-2.5V；通過R₀的電流：I_R=$\frac{{U}_{R}}{{R}_{0}}$=$\frac{U-2.5V}{{R}_{0}}$，
所以，燈泡的額定功率：P=U_燈I_燈=$\frac{2.5V×（U-2.5V）}{{R}_{0}}$．
故答案為：（1）見上圖；（2）

檢測方法	觀察到的現(xiàn)象	得出的結(jié)論
用一根導(dǎo)線接在 L2兩端	L1亮	兩燈的實際電功率太小
	L1不亮	L1斷路

（3）①如圖；②閉合S、S₂，調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片，使電壓表示數(shù)為2.5V；斷開S₂，閉合S₁，讀出電壓表示數(shù)U；$\frac{2.5V×（U-2.5V）}{{R}_{0}}$．

點評 這是一道電學(xué)實驗題，主要考查學(xué)生對實物電路的連接及電路故障分析．在連接電路實物圖時一定要注意電路的連接方式及連接順序；在分析電路故障時，要理解斷路和短路的含義，同時考查了有關(guān)電壓表的讀數(shù)及接法．