Question

【題目】在“測量小燈泡的額定功率”實(shí)驗(yàn)中，已連接的部分電路如圖a所示，圖中電源電壓恒定，小燈泡上只能看到“3.8V“字樣．

（1）請(qǐng)你用筆畫線代替導(dǎo)線，將圖中的實(shí)物電路連接完整．
（2）正確連接實(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)，電壓表有示數(shù)，其故障原因可能是 ．
（3）故障排除后開始實(shí)驗(yàn)，當(dāng)變阻器滑片滑到圖示位置時(shí)，電壓表的示數(shù)為3.0V，接著應(yīng)將滑片滑動(dòng)，直至燈泡兩端電壓為額定電壓，此時(shí)電流表的示數(shù)如圖b所示．則燈泡的額定功率為 W．
（4）實(shí)驗(yàn)時(shí)某小組學(xué)生發(fā)現(xiàn)電流表損壞，他們想設(shè)計(jì)一個(gè)不用電流表測定該小燈泡額定功率的實(shí)驗(yàn)，于是向老
師要了一個(gè)R0的定值電阻（阻值適當(dāng)），和一個(gè)單刀雙擲開關(guān)（符號(hào)為（ ），借助原有的實(shí)驗(yàn)器材，順利完成了實(shí)驗(yàn)，假如由你來做實(shí)驗(yàn)，要求電路只連接一次，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案．
①在虛線框內(nèi)畫出實(shí)驗(yàn)電路圖．
②簡述實(shí)驗(yàn)步驟 ．（用相應(yīng)的字母表示測出得出物理量）
③寫出燈泡額定功率的表達(dá)式P額= ．（用已知量和測量量表示）
a、根據(jù)電路圖連接電路，閉合開關(guān)S1、S2接1，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，使電壓表示數(shù)為3.8V．b、保持滑動(dòng)變阻器滑片位置不變，S2接2，讀出電壓表示數(shù)U

Answer 1

【答案】
（1）

解：如圖所示：

（2）燈泡斷路
（3）右；1.52
（4）；a、根據(jù)電路圖連接電路，閉合開關(guān)S1、S2接1，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，使電壓表示數(shù)為3.8V．b、保持滑動(dòng)變阻器滑片位置不變，S2接2，讀出電壓表示數(shù)U；
【解析】解：（1.）測燈泡功率實(shí)驗(yàn)，電壓表測燈泡兩端電壓，電流表測通過燈泡的電流，實(shí)物電路圖如圖所示：

（2.）燈泡不亮，可能是燈泡發(fā)生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)，說明電壓表與電源兩極相連，電壓表并聯(lián)電路之外電路不存在斷路，因此與電壓表并聯(lián)的燈泡斷路．
（3.）電壓表示數(shù)為3V小于燈泡額定電壓，為測燈泡額定電壓，由電路圖可知，應(yīng)向右移動(dòng)滑片，使電壓表示數(shù)等于燈泡額定電壓3.8V；由電路圖可知，電流表量程為0～0.6A，由圖示電流表可知，其分度值為0.02A，示數(shù)為0.4A，燈泡額定功率P=UI=3.8V×0.4A=1.52W．
（4.）①實(shí)驗(yàn)需要測出燈泡兩端電壓與通過燈泡的電流，可以把燈泡與定值電阻串聯(lián)，測出定值電阻兩端電壓，由歐姆定律求出通過定值電阻的電流，由于燈泡與定值電阻串聯(lián)，可以求出通過燈泡的電流，然后由P=UI求出燈泡額定功率，實(shí)驗(yàn)電路圖如圖所示：
②實(shí)驗(yàn)步驟：a、根據(jù)電路圖連接電路，閉合開關(guān)S1、S2接1，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，使電壓表示數(shù)為3.8V．
b、保持滑動(dòng)變阻器滑片位置不變，S2接2，讀出電壓表示數(shù)U．③通過燈泡的電流：I=IR0= = ，燈泡額定功率：P=U額I= ；
所以答案是：（1）電路圖如圖所示；（2）燈泡斷路；（3）右；1.52；（4）①電路圖如圖所示；②實(shí)驗(yàn)步驟如上所述；③ ．