Question

【題目】在測量小燈泡的電功率時，小明組正確連接如圖甲所示的電路；閉合開關后，發現無論怎樣調節滑動變阻器，兩電表指針始終處于如圖乙所示位置，排除故障后，閉合開關， 從變阻器接入電路阻值最大時開始記錄數據，得到小燈泡 U-I 圖像如圖丙所示，而小紅組的小燈泡的額定電壓看不清，但知道小燈泡額定電流為 I 額，于是設計了圖丁電路，并按照這個電路測出了小燈泡的額定功率，其中定值電阻的阻值為 R0。請你解答：

（1）請用筆畫線代替導線將小明組的電路連接完整，要求向右移動滑片時燈泡變亮；

（______）

（2）小明組發生的故障可能是：接線柱______間（選填圖甲中的數字編號）出現了_____（選填“短路”或“斷路”）；

（3）此實驗的原理是_____，小明組所測小燈泡的額定功率是_______W；

（4）小紅組的做法是：

①只閉合 S、S2，移動滑動變阻器滑片 P，使電流表的讀數為 _____；

②保持滑動變阻器滑片 P 的位置不變，斷開 S2，再閉合 S1，讀出電流表的示數為 I；

③小燈泡額定電功率的表達式為 P 額= ________.（①、③兩空均用測量量或已知量的符號表示）

Answer 1

【答案】 ③⑦ 斷路 P=UI 0.75 I 額 （I-I 額）R0·I 額

【解析】

(1)[1]滑動變阻器應“一上一下”接入電路，燈泡與滑動變阻器串聯，要求向右移動滑片時燈泡變亮，說明電路中的電流變大，滑動變阻器的阻值變小，應該接入右下接線柱；

(2)[2][3]由甲圖知，電源由兩節干電池組成，即電源電壓為 3V；由圖乙知，電流表示數為0，燈泡不亮，電路有斷路發生，電壓表示數為3V，等于電源電壓，說明電壓表到電源間是通路，所以故障是③⑦間出現斷路了；

(3)[4]本實驗通過伏安法測小燈泡的電功率，原理為；

[5]燈泡正常發光時的電壓等于額定電壓 2.5V，由圖像可知此時通過燈泡的電流為0.3A， 所以燈泡的額定功率：

；

(4) ①[6]只閉合 S、S2，移動滑片 P，使小燈泡達到額定電流 I 額；

③[7]保持滑片 P 不變，斷開 S2， 閉合 S1，讀出電流表讀數為總電流 I；根據 可得，小燈泡額定功率

。