Question

【題目】小明用圖的實(shí)驗(yàn)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(shí)，開關(guān)應(yīng)_________。

（2）請?jiān)趫D1中用筆畫線代替導(dǎo)線，完成剩余部分的電路連接（要求：滑片向左移動(dòng)時(shí)，燈變亮）。

（_________）

（3）正確完成電路連接后，閉合開關(guān)時(shí)，電流表沒有示數(shù)，小燈泡不亮，電壓表示數(shù)接近電源電壓，則電路故障可能是小燈泡________（選填“短路”或“斷路”）。
（4）排除故障后，閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片，使小燈泡正常發(fā)光，電流表示數(shù)如圖1所示，此時(shí)電路中的電流為_______A，小燈泡的電阻為________Ω。

（5）小明還設(shè)計(jì)了如圖3所示的電路，測出了另一小燈泡的額定功率。已知滑動(dòng)變阻器的最大阻值均為R0，小燈泡的額定電流為I額。請將以下實(shí)驗(yàn)步驟補(bǔ)充完整：

①只閉合開關(guān)S、S1，移動(dòng)R1的滑片，使電流表示數(shù)為I額。

②接著_____________________________________________。

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

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

Answer 1

【答案】斷開 斷路 0.3 15 只閉合開關(guān)S、S2，調(diào)節(jié)R2使電流表的電流為I額

【解析】

第一空．連接電路時(shí)，為了保護(hù)電路，開關(guān)應(yīng)斷開；

第二空．根據(jù)接線要求，需要用筆畫線將滑動(dòng)變阻器左下方的接線柱跟小燈泡右端的接線柱連接起來，如圖所示：

第三空．由圖知道，電路是由小燈泡與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)構(gòu)成的，電壓表測小燈泡兩端的電壓，電流表測電路中的電流；由于電流表沒有示數(shù)，說明電路屬于某處斷路，又因?yàn)殡妷罕硎緮?shù)接近電源電壓，說明電壓表與電源兩極相通，則故障是與電壓表并聯(lián)的小燈泡斷路；

第四空．由圖乙知道，電流表使用的是0.6A量程，指針剛好指在刻度盤的正中央，故讀數(shù)為0.3A；

第五空．又因?yàn)樾�燈泡正常發(fā)光，則由知道，小燈泡的電阻是：
。

第六空．本實(shí)驗(yàn)的測量原理是P=UI，在已知I額的情況下，需要測出燈泡的額定電壓U額，步驟①使電流表示數(shù)為I額時(shí)，燈泡兩端的電壓剛好為U額，在不知燈泡電阻的情況下，是無法通過U=IR求出U額的，所以，需要用另一個(gè)電阻代替燈泡的電阻，故步驟②的操作應(yīng)該是：只閉合開關(guān)S、S2，調(diào)節(jié)R2使電流表的電流為I額，則有U額=I額R2；

第六空．再通過步驟③即可表達(dá)出R2，具體思路是：將R1的滑片調(diào)至最左端時(shí)，電源電壓可表達(dá)是：
U=I1R2；
將R1的滑片調(diào)至最右端時(shí)，電源電壓可表達(dá)是：
U=I2R2+I2R0；
由以上兩式知道，
，
接著代入U額=I額R2，解得燈泡的額定電壓是：
，
由P=UI知道，小燈泡額定功率的表達(dá)式是：
。