Question

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

(1)請你用筆畫線代替導(dǎo)線，將圖甲中的實(shí)物電路連接完整。

（________）

(2)在連接完實(shí)驗(yàn)電路后，開關(guān)試觸時(shí)，發(fā)現(xiàn)燈泡不亮，電流表無示數(shù)，電壓表的示數(shù)接近電源電壓，其故障原因可能是______________________。

(3)故障排除后，開始實(shí)驗(yàn)，在移動滑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)如圖乙所示，則燈泡的額定功率為___________W。

(4)完成上述實(shí)驗(yàn)后，小聰向老師要了一個(gè)已知阻值為R0的電阻和一個(gè)單刀雙擲開關(guān)，借助部分現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)器材，設(shè)計(jì)了如圖丙所示的電路，也測出了燈泡的額定功率。請完成下列實(shí)驗(yàn)步驟：

①將開關(guān)S2撥到觸點(diǎn)___________(選填“1”或“2”)，調(diào)節(jié)滑動變阻器使電壓表示數(shù)為U1=___________V；

②將開關(guān)S2撥到另一觸點(diǎn)，保持滑片的位置不動，讀出電壓表的示數(shù)U2；

③燈泡額定功率的表達(dá)式為P額=___________(用所測量的物理量符號表示)。

Answer 1

【答案】 燈泡處斷路 電壓表 1.52 2 3.8

【解析】

（1）本實(shí)驗(yàn)中燈泡、電流表、變阻器應(yīng)串聯(lián)，根據(jù)燈泡額定電壓確定電壓表量程，注意電壓表的接法；
（2）電壓表有示數(shù)，說明與電壓表兩接線柱連接的電路是通路，電流表無示數(shù)，說明電路斷路，從而判斷出故障的可能原因．
（3）根據(jù)“燈泡兩端的電壓為額定電壓時(shí)，燈泡的功率為額定功率，燈泡正常發(fā)光”解決此題；根據(jù)實(shí)物圖可知電流表的量程，并讀出電流表的示數(shù)；利用P=UI計(jì)算燈泡的額定功率；
（4）當(dāng)燈泡兩端電壓等于額定電壓時(shí)，燈泡正常發(fā)光，因此先讓電壓表測量燈泡兩端電壓，使燈泡正常發(fā)光，然后測量出燈泡和定值電阻兩端的電壓，再結(jié)合串聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律求出電路中的電流，最后根據(jù)P=UI表示出燈泡的額定功率．

(1)測小燈泡功率的實(shí)驗(yàn)中，燈泡、電流表、變阻器應(yīng)串聯(lián)，燈泡額定電壓3.8V，所以電壓表使用015V量程，變阻器一上一下接入電路，實(shí)物連接如圖所示：

(2)連好電路，開關(guān)試觸時(shí)，發(fā)現(xiàn)燈泡不亮，電流表無示數(shù)，說明故障可能為斷路；電壓表有示數(shù)，說明在電壓表與電源間是通路，因此故障可能為燈泡斷路；

(3)測量燈泡額定功率時(shí)，閉合開關(guān)，移動滑動變阻器的滑片P，眼睛應(yīng)先注視電壓表的示數(shù)，當(dāng)小燈泡的電壓為額定電壓3.8V時(shí)，讀出電流表示數(shù)；

根據(jù)實(shí)物圖可知電流表的量程為00.6A，分度值為0.02A，故電流表示數(shù)為0.4A；所以燈泡的額定功率為P=UI=3.8V×0.4A=1.52W；

(4)①閉合開關(guān)S,將S2撥到觸點(diǎn)2，移動滑片，使燈泡正常發(fā)光，電壓表的示數(shù)為3.8V；

②再將開關(guān)S2撥到觸點(diǎn)1,保持滑片的位置不動,讀出電壓表的示數(shù),由于串聯(lián)電路兩端電壓等于各部分電壓之和,所以燈泡正常發(fā)光時(shí),定值電阻R0兩端的電壓為,由歐姆定律可得,此時(shí)通過燈泡的電流：I=；

③燈泡額定功率的表達(dá)式：P額=.

故答案為：

(1)見上圖;(2).燈泡處斷路;(3).電壓表;(4).1.52;(5).2;(6).3.8；(7).