Question

【題目】在“測量小燈泡額定功率”實驗中，小燈泡的額定電壓U額=2.5V，小燈泡電阻約10Ω左右．

（1）請用筆畫線代替導(dǎo)線將圖甲所示的實物電路連接完整．_____________

（2）小明閉合開關(guān)后，發(fā)現(xiàn)燈泡不亮，電流表無示數(shù)，而電壓表有示數(shù)，則故障可能是______．排除故障后，移動滑片使小燈泡正常發(fā)光，此時電流表示數(shù)如圖乙所示，則小燈泡額定功率為______W．

（3）小華重新設(shè)計了一種測量U額=3.8V小燈泡額定功率的電路，如圖丙所示．電源電壓保持不變，R0為10Ω的定值電阻，完成下列步驟：

①只閉合開關(guān)S，移動滑動變阻器滑片P至最左端，讀出電壓表示數(shù)為6V；

②斷開開關(guān)______，閉合開關(guān)______，移動滑動變阻器滑片P，使電壓表的示數(shù)為______V， 小燈泡正常發(fā)光；

③保持滑動變阻器滑片P的位置不變，斷開開關(guān)S1，閉合開關(guān)S、S2，讀出電壓表示數(shù)為4V；

④小燈泡的額定功率為P額=________W．（答案保留一位小數(shù)）

Answer 1

【答案】 燈泡斷路 0.75 S2 S、S1 3.8 1.7

【解析】

（1）由小燈泡的額定電壓U額＝2.5V，小燈泡電阻約10Ω左右由歐姆定律求燈的額定電流確定電流表選用小量程與燈串聯(lián)在電路中，開關(guān)串聯(lián)在電路中；

（2）若電流表示數(shù)為0，燈不亮，說明電路可能斷路；電壓表有示數(shù)，說明電壓表與電源連通，則與電壓表并聯(lián)的支路以外的電路是完好的，則與電壓表并聯(lián)的支路斷路了；根據(jù)電流表選用的量程確定分度值讀數(shù)，根據(jù)P＝UI求燈的額定功率；

（3）根據(jù)P＝UI，求額定功率，在沒有電流表情況下，測燈的額定電流是關(guān)鍵，先使燈與變阻器串聯(lián)，讓燈正常發(fā)光，保持滑片位置不動，通過開關(guān)的轉(zhuǎn)換，使定值電阻與變阻器串聯(lián)，根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律和分壓原理可得出變阻器連入電路中的電阻，在第1次操作中，根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律和歐姆定律可求燈的額定電流，從而求出燈的額定功率。

（1）小燈泡的額定電壓U額＝2.5V，小燈泡電阻約10Ω左右，燈的額定電流約為： ，故電流表選用小量程與燈串聯(lián)在電路中，開關(guān)串聯(lián)在電路中，如下：

（2）經(jīng)分析，小明閉合開關(guān)后，發(fā)現(xiàn)燈泡不亮，電流表無示數(shù)，而電壓表有示數(shù)，則故障可能是燈泡斷路。排除故障后，移動滑片使小燈泡正常發(fā)光，此時電流表示數(shù)如圖乙所示，電流表選用小量程，分度值為0.02A，則小燈泡額定功率為：P＝UI＝2.5V×0.3A＝0.75W。

（3）小華重新設(shè)計了一種測量U額＝3.8V小燈泡額定功率的電路，如圖丙所示。電源電壓保持不變，R0為10Ω的定值電阻，完成下列步驟：

②斷開開關(guān)S2，閉合開關(guān) S、S1，移動滑動變阻器滑片P，使電壓表的示數(shù)為3.8V，小燈泡正常發(fā)光；

③保持滑動變阻器滑片P的位置不變，斷開開關(guān)S1，閉合開關(guān)S、S2，讀出電壓表示數(shù)為4V；

④在③中，定值電阻與變器串聯(lián)，因電壓表示數(shù)為4V，根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律，變阻器的電壓為：6V﹣4V＝2V，由分壓原理，變阻器連入電路中的電阻：R滑＝×10Ω＝5Ω，在②中，根據(jù)串聯(lián)電路的規(guī)律和歐姆定律，燈的額定電流： ，

小燈泡的額定功率為P額＝U額IL＝3.8V×0.44A＝1.7W。

故答案為：（1）如上；（2）燈泡斷路 0.75；

（3）②S2； S、S1； 3.8； ④1.7。