Question

【題目】小明用圖甲的實驗裝置測量小燈泡電阻，小燈泡的額定電壓為4.5V.

（1）連接電路時，開關應__________；

（2）請在圖中用筆畫線代替導線，完成剩余部分的電路連接（要求：滑片向左移動時，燈變亮）；

（________）

（3）正確完成電路連接后，閉合開關時，電流表沒有示數，小燈泡不亮，電壓表示數接近電源電壓，則電路故障可能是小燈泡__________（選填"短路”成“斷路"）；

（4）排除故障后，閉合開關，調節滑動變阻器的滑片，使小燈泡正常發光，電流表示數如圖乙所示，此時電路中的電流為__________A．小燈泡的電阻為__________Ω．

（5）小明還設計了如圖丙所示的電路，測出了另一小燈泡的額定功率．已知滑動變阻器R1、R2的最大阻值均為R0，小燈泡的額定電流為I額．請將以下實驗步驟補充完整。

①只閉合開關S，S1，移動R1的滑片，使電流表示數為I額；

②接著____________________；

③再將R1的滑片調至最左端。記下電流表的示數I1；將R1的滑片調至最右端，記下電流表的示數I2；

④寫出小燈泡額定功率的表達式：P=________；（用R0、I額、I1、I2表示）。

Answer 1

【答案】斷開 見解析所示 斷路 ）0.3 15 只閉合S、S2 ，保持R1滑片不動，移動R2滑片使電流表的示數為I額

【解析】

(1)[1]連接電路時，開關應斷開。

(2)[2]滑片向左移動時燈變亮，即電流變大、變阻器接入電路的電阻變小，故變阻器的左下接線柱連入電路中，如下圖所示：

(3)[3]正確完成電路連接后，閉合開關時，電流表沒有示數，小燈泡不亮，說明電路可能斷路；電壓表示數接近電源電壓，說明電壓表與電源兩極相連，則電路故障可能是小燈泡斷路；

(4)[4][5]排除故障后，閉合開關，調節滑動變阻器的滑片，使小燈泡正常發光，電流表示數如圖乙所示，電流表選用小量程，分度值為0.02A，此時電路中的電流為0.3A，由歐姆定律可得，小燈泡的電阻為：

R==15Ω；

(5)①只閉合開關S和S1，此時變阻器R1與燈泡串聯，調節滑動變阻器R1，使電流表示數為I額；

②[6]只閉合開關S和 S2，此時兩個滑動變阻器串聯，保持滑動變阻器R1滑片位置不變，調節滑動變阻器R2，使電流表示數為I額；根據等效替代法，則此時R2的電阻等于燈泡的電阻；

③接著將R1的滑片P調至最左端，記下電流表的示數為I1，再將R1的滑片P調至最右端，記下電流表的示數為I2。根據滑片在最左端和最右端電源電壓相等，由串聯電阻的規律和歐姆定律得：

I1R2=I2（R0+R2），

R2的電阻為：

R2=；

④[7]該燈泡額定功率的表達式：

P=I額2RL=I額2R2=I額2。