Question

3．小亮同學(xué)做測定“小燈泡的額定電功率”實驗時所用器材有電源、額定電壓為2.5V的小燈泡（小燈泡的額定功率小于1W）、滑動變阻器（50Ω1A）、以及符合實驗要求的電表、開關(guān)和導(dǎo)線．

（1）按照正確的操作連接好電路后，合上開關(guān)，發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮，電流表電壓表均有示數(shù)，但示數(shù)較小，則原因可能是滑動變阻器最大阻值太大（寫一條即可）；
（2）調(diào)節(jié)滑動變阻器，使電壓表示數(shù)為2.5V時，電流表示數(shù)如圖乙所示，則電流表示數(shù)為0.24A，小燈泡的額定功率為0.6W．
（3）實驗時某小組學(xué)生發(fā)現(xiàn)電流表損壞，他們想設(shè)計一個不用電流表測定該小燈泡額定功率的實驗．于是向老師要了一個阻值為R₀的定值電阻和一個單刀雙擲開關(guān)（符號為：），設(shè)計了一個電路，并順利地測出了U_額=2.5V的燈泡的額定功率．請你在圖丙虛線框內(nèi)完成電路圖的設(shè)計．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)電流表、電壓表均有示數(shù)，判斷電路正常，從而應(yīng)從變阻器的阻值太大，造成燈泡的實際功率太小找原因；
（2）根據(jù)圖乙讀出電流表的示數(shù)，由P=UI計算出燈泡的額定電功率；
（3）由P=UI原理可知，需要求得待測電阻兩端的電壓及通過待測電阻的電流；沒有電流表時，可以利用串聯(lián)電路的電流規(guī)律得出通過待測電阻的電流；由此設(shè)計電路．

解答 解：（1）電流表電壓表均有示數(shù)，電路是通路，根據(jù)電表的示數(shù)很小及燈泡不亮，可知，變阻器的阻值太大，造成了燈泡兩端的實際電壓太低，實際功率太小造成；
（2）小燈泡的額定功率小于1W，則其額定電流I＜$\frac{1W}{2.5V}$=0.4A，由圖乙知，電流表的量程應(yīng)使用0～0.6A，示數(shù)為0.24A，則額定功率：P=UI=2.5V×0.24A=0.6W；
（3）由題意知，利用單刀雙擲開關(guān)應(yīng)能夠分別測出燈泡兩端的電壓及電路的總電壓，可以根據(jù)燈泡兩端的電壓使其正常發(fā)光，根據(jù)總電壓求出定值電阻兩端的電壓，從而可知通過燈泡的電流，求出電功率，電路圖如圖所示：
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故答案為：（1）滑動變阻器最大阻值太大；（2）0.24；0.6；（3）見上圖．

點評 本題考查了連接實物圖、電流表讀數(shù)、求功率；連接實物圖時要注意：滑動變阻器接入電路要“一上一下”、電壓表、電流表的正負(fù)極不要接反；注意電壓表、電流表的量程不要接錯；特殊方法測功率，關(guān)鍵是理解沒有電流表的情況下，如何利用電壓表和已知阻值的電阻組合借助電路特點測電流．