Question

【題目】在測(cè)量小燈泡的電功率的實(shí)驗(yàn)中，小燈泡的額定電流為0.3A，燈絲阻值在10Ω～15Ω之間．所提供的器材有：電流表、電壓表、電源（電壓恒為6V）、開關(guān)各一個(gè)，滑動(dòng)變阻器（50Ω 1A）一個(gè)，導(dǎo)線若干
（1）如圖甲所示是小明沒有連接完的實(shí)物電路，請(qǐng)用筆畫線代替導(dǎo)線將實(shí)物圖補(bǔ)充完整．

（2）閉合開關(guān)前，甲圖中的滑片P應(yīng)位于（選填“左”或“右”）端；閉合開關(guān)無論怎樣移動(dòng)變阻器滑片P，發(fā)現(xiàn)小燈泡始終不亮，電壓表有示數(shù)，電流表無示數(shù)，原因可能是（寫出一種即可）．
（3）排除故障，閉合開關(guān)，移動(dòng)滑片，當(dāng)電流表的示數(shù)為0.3A時(shí)，電壓表的示數(shù)如圖乙所示，讀數(shù)為V，小燈泡的額定功率為W．

（4）小紅沒用電壓表，但多用了一個(gè)開關(guān)，其它器材與小明的相同，也測(cè)出了小燈泡的額定功率．她設(shè)計(jì)了如圖丙所示電路圖，請(qǐng)你幫她完成實(shí)驗(yàn)步驟并寫出測(cè)定額定功率的表達(dá)式．

實(shí)驗(yàn)步驟：
①按圖連接電路； 然后只閉合開關(guān)S1 ， 移動(dòng)滑片P，使電流表的示數(shù)為；
②再閉合開關(guān)S2 ， 滑片P位置 （填：“動(dòng)”或“不動(dòng)”），記下電流表示數(shù)為I；
③小燈泡的額定功率的表達(dá)式：P額= ．（可能用到的物理量有：電源電壓U、燈泡的額定電流Ie、滑動(dòng)變阻器的最大阻值R0、實(shí)驗(yàn)中測(cè)得的I）
（5）小亮利用該電路探究電流跟電阻的關(guān)系，他將小燈泡換成多個(gè)定值電阻R，保持電壓表示數(shù)始終為2V，多次更換阻值不同的定值電阻R，并記錄各次電流表的示數(shù)，若不更換其他器材，為了能夠完成實(shí)驗(yàn)，更換的電阻阻值不能夠大于Ω．

Answer 1

【答案】
（1）

解：電路圖如圖1所示：

（2）右；燈泡斷路
（3）4；1.2
（4）0.3A；不動(dòng)；Ie2（ ﹣ ）
（5）25
【解析】解：（1）燈泡額定電流為0.3A，燈絲阻值在10Ω～15Ω之間，則燈泡額定電壓U=IR在3V～4.5V間，電壓表應(yīng)選0～15V量程，電壓表與燈泡并聯(lián)，電路圖如圖1所示：
；（2）在連接電路時(shí)，為防止電路中電流過大，開關(guān)應(yīng)斷開，滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)滑到電阻最大位置，即最右端位置；閉合開關(guān)，燈泡不亮，可能是燈泡短路或電路存在斷路造成的，電流表無示數(shù)，說明電路存在斷路；電壓表有示數(shù)，說明電壓表與電源相連通，測(cè)量電源電壓，則與電壓表并聯(lián)的燈絲斷了，電壓表串聯(lián)在電路中，即燈泡斷路．（3）電壓表量程是0～15V，由圖乙可知，電壓表分度值是0.5V，電壓表示數(shù)是4V，燈泡額定功率P=UI=4V×0.3A=1.2W；（4）首先，只閉合開關(guān)S1 ， 移動(dòng)滑片P，使電流表的示數(shù)為0.3A，此時(shí)燈泡正常發(fā)光；
再閉合開關(guān)S2 ， 不移動(dòng)滑片P位置，記下電流表示數(shù)為I，則此時(shí)滑動(dòng)變阻器的阻值R滑= ；
則燈泡正常發(fā)光時(shí)滑動(dòng)變阻器兩端的電壓U滑=IeR滑= ，燈泡的額定電壓U額=U﹣U滑=U﹣ ，則燈泡的額定功率：
P額=U額I額=（U﹣ ，）Ie=Ie2（ ﹣ ）．（5）在探究電流跟電阻的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中，保持電阻兩端的電壓為2V不變，則根據(jù)串聯(lián)電路的電流相同的特點(diǎn)得：
I定值=I滑動(dòng) ，
即： = ，
= ，
故R定值= R滑動(dòng) ，
因?yàn)镽滑動(dòng)≤50Ω，所以R定值= R滑動(dòng)≤ ×50Ω=25Ω．
所以答案是：（1）見上圖；（2）右；燈泡斷路；（3）4；1.2；（4）①0.3A；②不動(dòng)；③Ie2（ ﹣ ）；（5）25．