Question

【題目】在“測量小燈泡的額定功率”實(shí)驗(yàn)中，燈泡上標(biāo)有“3.8V”的字樣，電源電壓恒定不變．

（1）請你用筆劃線代替導(dǎo)線，將甲圖中的實(shí)物電路完整，要求滑片向左移動時(shí)燈泡變亮．

（2）閉合開關(guān)，移動滑動變阻器滑片，發(fā)現(xiàn)燈泡始終不亮，電流表有示數(shù)，電壓表無示數(shù)，其故障原因可能是 ．

（3）排除故障后，開始實(shí)驗(yàn)，閉合開關(guān)，電壓表的示數(shù)為2.5V，此時(shí)應(yīng)將變阻器滑片向 （選填“左”或“右”）端調(diào)節(jié)，在移動變阻器滑片的過程中，眼睛應(yīng)注視 的示數(shù)，直至燈泡正常發(fā)光，此時(shí)電流表的示數(shù)為0.4A，則燈泡的額定功率為 W．

（4）完成上述實(shí)驗(yàn)后，又找來了一個(gè)阻值為R0的電阻和兩個(gè)開關(guān)．并借助部分現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)器材，設(shè)計(jì)了如圖乙所示的電路，也測出了小燈泡的額定功率．請完成下列的實(shí)驗(yàn)步驟：

①閉合開關(guān) ，移動滑片，當(dāng)電壓表的示數(shù)為 V時(shí)，停止移動滑片，然后再斷開閉合的開關(guān)：

②保持滑片的位置不動，再閉合開關(guān) ，讀出此時(shí)電壓表的示數(shù)為U；

③燈泡額定功率的表達(dá)式為P額= （用已知量和測量量表示）．

Answer 1

【答案】（1）如圖所示；（2）小燈泡短路；（3）左；電壓表；1.52；

（4）①S1和S3；3.8；②S1和S2；③3.8V×（U-3.8V）/R0

【解析】

試題分析：（1）根據(jù)滑片向左滑動，燈泡變亮，說明電路中電流變大，滑動變阻器電阻變小，靠近下接線柱，應(yīng)接左邊下接線柱，如圖所示：

（2）閉合開關(guān)，電流表有示數(shù)，說明電路中存在短路，電壓表無示數(shù)，說明與電壓表并聯(lián)的小燈泡短路．

（3）燈泡兩端實(shí)際電壓為2.5V小于額定電壓3.8V，為了測量額定電壓，電壓表示數(shù)應(yīng)變大，根據(jù)串聯(lián)分壓，滑動變阻器電阻應(yīng)變小，滑片應(yīng)向左滑動；為了確定燈泡兩端電壓等于額定電壓，眼睛應(yīng)注視電壓表；燈泡額定功率P=UI=3.8V×0.4A=1.52W；

（4）①讓燈泡兩端電壓等于額定電壓3.8V，使燈泡正常工作，應(yīng)閉合開關(guān)S1和S3，移動滑片電壓表示數(shù)為3.8V；

②使燈泡能夠正常工作，能夠通過已知電阻R0計(jì)算出通過燈泡電流，應(yīng)閉合開關(guān)S1和S2，讀出電壓表示數(shù)U，由R0兩端電壓：U0=U﹣U燈，通過R0電流I0=U0/R0；

③當(dāng)閉合S1和S3時(shí)，R0和燈泡串聯(lián)，電壓表測燈泡兩端電壓，當(dāng)閉合S1和S2時(shí)，電壓表測R0和燈泡兩端總電壓，由R0兩端電壓，U0=U﹣U燈=U﹣3.8V，通過R0電流I0=U0/R0=（U-3.8V）/R0，燈泡的額定功率P=U燈I=3.8V×（U-3.8V）/R0