Question

1．小紅想嘗試分別測兩燈泡串聯時的電功率．

（1）實驗原理：P=UI（填表達式）
（2）請根據圖1電路圖，用筆畫線代替導線連接圖2實物圖．
（3）如圖3所示電流表示數是0.32A，電壓表示數是1V．
（4）已知電源電壓恒為3V，小紅認為，不需要電壓表測量，也可知道燈L₁兩端電壓，小明做出判斷的依據是串聯電路電壓的關系是：U=U₁+U₂．
（5）根據以上測量數據，可計算出燈L₁的電功率P₁=0.64W，燈L₂的電功率P₂=0.32W，如果實驗過程通電1分鐘，請計算：整個電路消耗的電能是57.6J．
（6）若實驗過程中出現故障，兩燈突然都不亮，電流表沒有示數，電壓表示數接近電源電壓3V，故障可能是燈泡斷路．

Answer 1

分析 （1）伏安法測電功率的原理是電功率公式；
（2）分析電路圖可知，兩燈泡串聯，電壓表測量L₂兩端的電壓，說明電壓表與L₂并聯，根據電流流向和先串后并的原則連接實物圖；
（3）電壓表和電流表讀數時，要先看清量程，再看清分度值；
（4）串聯電路的總電壓等于各部分電路的電壓和，L₁兩端的電壓等于總電壓減L₂兩端的電壓；
（5）根據公式P=UI計算出兩燈泡的電功率，根據W=Pt求出電能；
（6）電壓表有示數，說明與電壓表兩接線柱連接的電路是通路，電流表無示數，說明電路斷路，據此分析故障的可能原因．

解答 解：（1）伏安法測電功率的原理是：P=UI；
（2）由電路圖可知，兩燈泡串聯，電壓表與燈泡L₂并聯，從電源的正極出發依次連接燈泡L₂、電流表選小量程、燈泡L₁、開關，回到電源的負極，最后把電壓表選小量程并聯在L₂兩端，如圖所示：

（3）電流表的量程為0～0.6A，分度值為0.02A，所以電流表的讀數為0.32A；電壓表的量程為0～3V；分度值為0.1V，所以電壓表的讀數為1V；
（4）兩燈泡串聯，且串聯電路的總電壓等于各部分電路的電壓之和，U=U₁+U₂，所以L₁兩端電壓：
U₁=U-U₂=3V-1V=2V；
（5）燈L₁電功率：P₁=U₁I=2V×0.32A=0.64W；
燈L₂電功率：P₂=U₂I=1V×0.32A=0.32W；
整個電路消耗電能：W=Pt=（0.64W+0.32W）×60s=57.6J；
（6）燈泡不亮，電流表無示數，說明某處發生了斷路，電壓表示數接近電源電壓，說明與電壓表并聯的燈泡出現了斷路．
故答案為：（1）P=UI；（2）如上圖；（3）0.32A；1V；（4）U=U₁+U₂；（5）0.64；0.32；57.6；（6）燈泡斷路．

點評 本題是測量燈泡電功率的實驗，考查了電路的連接、電流表和電壓表的讀數、串聯電路的電壓規律及其電功率的計算，都是電學實驗中的常見問題，比較綜合．