Question

8．如圖甲是小胡測量小燈泡額定功率的實物連接圖，燈泡的額定電壓是3.8V，其燈絲電阻約為10Ω．

（1）本實物圖中有一根導(dǎo)線不小心接錯了位置，請你幫他找出來并改正．（在去掉的導(dǎo)線上畫“×”，所添加的導(dǎo)線用筆畫出）
（2）排除了故障后小胡繼續(xù)實驗，此時小燈泡正常發(fā)光，電流表示數(shù)如圖乙所示，則小燈泡的額定功率為1.52W．
（3）接著，小胡用這一電路測量一段電阻絲R_x的阻值（約10Ω）．用電阻絲替換了燈泡，閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)電壓表已損壞，只能將其拆除，在不改變其它電路元件連接的情況下，小胡也順利的完成了實驗．請補充完小胡的實驗步驟并寫出計算R_x的最后表達式．（已知滑動變阻器的最大阻值為R₀）實驗步驟：①閉合開關(guān)，移動滑動變阻器到最小值，記下電流表示數(shù)I₁  ②閉合開關(guān)，移動滑動變阻器到最大值，記下電流表示數(shù)I₂．
表達式：R_x==$\frac{{I}_{2}{R}_{0}}{{I}_{1}-{I}_{2}}$．

Answer 1

分析 （1）由于電流表與燈泡并聯(lián)，故閉合開關(guān)后燈泡不亮．
（2）根據(jù)電流表量程和指針位置，讀出電流值，然后利用公式P=UI計算電功率．
（3）滑動變阻器的最大阻值已知，滑動變阻器和被測電阻串聯(lián)，讓滑動變阻器全部接入和不接入，來改變電路的電阻，完成電流表的兩次測量，利用兩次電路的電源電壓相等，列出等式，解出R_x．

解答 解：（1）由于電流表與燈泡并聯(lián)，故閉合開關(guān)后，燈泡不亮；故應(yīng)將電壓表與燈泡并聯(lián)，電流表串聯(lián)在電路中，正確的電路連接圖如下：
；
（2）由圖可知，電流表的量程為0-0.6A，根據(jù)電流表量程和指針位置可讀出I=0.4A，則：P=UI=3.8V×0.4A=1.52W．
（3）被測電阻R_x與滑動變阻器串聯(lián)在電路中，電流表串聯(lián)在電路中，
實驗步驟：
①閉合開關(guān)，移動滑動變阻器到最小值，記下電流表示數(shù)I₁．
②閉合開關(guān)，移動滑動變阻器到最大值，記下電流表示數(shù)I₂．
滑動變阻器的電阻為零時，只有被測電阻R_x接入電路，測得電流為I₁，電源電壓為I₁R_x，
滑動變阻器的電阻最大為R₀時，R₀與R串聯(lián)，測得電路電流為I₂，電源電壓為I₂（R₀+R_x），
所以，I₁R_x=I₂（R₀+R_x），解得R_x=$\frac{{I}_{2}{R}_{0}}{{I}_{1}-{I}_{2}}$．
故答案為：（1）燈泡不亮；電路連接圖如上圖；（2）1.52W；（3）②閉合開關(guān)，移動滑動變阻器到最大值，記下電流表示數(shù)I₂；=$\frac{{I}_{2}{R}_{0}}{{I}_{1}-{I}_{2}}$．

點評 本題考查了測量小燈泡電功率的原理、電壓表和滑動變阻器的連接、串聯(lián)電路特點的應(yīng)用、電流表的正確使用和讀數(shù)等．