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．圖中電源電壓恒定，小燈泡上只能看到“3．8V”字樣．

（1）請你用筆畫線代替導(dǎo)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(guān)試觸時，發(fā)現(xiàn)燈泡不亮，電流表無示數(shù)，電壓表有示數(shù)．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(shù)為3．0V．接著應(yīng)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(shù)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(shè)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已知阻值為R0的定值電阻（阻值適當）和一個單刀雙擲開關(guān)，借助原有的實驗器材，順利完成了實驗．同學們設(shè)計的電路如右圖：

①請你簡述實驗步驟：

a．按圖連接電路，閉合S1， 。

b． 。

②若先后兩次電壓表示數(shù)分別為U1、U2，寫出燈泡額定功率的表達式P額= 用已知量和測得的量表示）。

Answer 1

【答案】（1）見解析圖；（2）燈泡斷路；（3）右；1．52；（4）①見上圖；②A．根據(jù)電路圖，連接實物，將滑動變阻器的滑片P調(diào)至最大；B．開關(guān)S與1接線柱相連，調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片P，直至電壓表的示數(shù)達到3．8V為止；C．滑動變阻器的滑片不動，開關(guān)S與2相連，讀出電壓表的示數(shù)U；③．

【解析】試題分析：（1）測燈泡功率實驗，電壓表測燈泡兩端電壓，電流表測通過燈泡的電流，實物電路圖如圖所示：

（2）連接電路，閉合開關(guān)后，燈泡不亮，電壓表有示數(shù)且接近電源電壓，電流表指針幾乎不動，說明電壓表并聯(lián)部分斷路，可能是燈泡斷路；（3）電壓表示數(shù)為3V小于燈泡額定電壓，為測燈泡額定電壓，由電路圖可知，應(yīng)向右移動滑片，使電壓表示數(shù)等于燈泡額定電壓3．8V；由電路圖可知，電流表量程為0～0．6A，由圖示電流表可知，其分度值為0．02A，示數(shù)為0．4A，燈泡額定功率P=UI=3．8V×0．4A=1．52W；（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(jù)電路圖連接電路，閉合開關(guān)S1、S2接1，調(diào)節(jié)滑動變阻器，使電壓表示數(shù)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(shù)U．③通過燈泡的電流：，燈泡額定功率：；故答案為：（1）見上圖；（2）燈泡斷路；（3）右；1．52；（4）①見上圖；②A．根據(jù)電路圖，連接實物，將滑動變阻器的滑片P調(diào)至最大；B．開關(guān)S與1接線柱相連，調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片P，直至電壓表的示數(shù)達到3．8V為止；C．滑動變阻器的滑片不動，開關(guān)S與2相連，讀出電壓表的示數(shù)U；③．