Question

【題目】在“測量小燈泡的額定功率”的實驗中，所用的小燈泡額定電壓為3.8 V。

(1)請你用筆畫線代替導線，將圖甲中的實物電路連接完整。

（____________）

(2)閉合開關后，小燈泡發光十分微弱，移動滑動變阻器的滑片也不能改變燈泡的亮度，則原因可能是______________________。

(3)排除故障后，繼續進行實驗，移動滑動變阻器的滑片到某一位置時，電壓表的示數為3 V，為了使小燈泡正常發光，則應將滑動變阻器滑片向________（選填“左”或“右”）端移動。

(4)當電壓表示數為3.8 V時，電流表的示數如圖乙所示，為________ A，小燈泡的額定功率為________ W。

(5)實驗結束后，老師拿來了一個已知額定電流為0.2 A，但額定電壓未知的小燈泡，一個已知阻值的電阻R和兩個開關S1、S2，利用上面的部分器材為同學們設計了如圖丙所示的電路來測量小燈泡的額定功率，請你將下列實驗步驟補充完整：

①閉合開關S、S1，斷開S2，調節滑動變阻器的滑片使電壓表的示數為________；

②閉合開關S、S2，斷開S1，保持滑動變阻器的滑片不動，讀出電壓表的示數為U；

③燈泡額定功率的表達式為：P＝________。（用已知量和測量量表示）

Answer 1

【答案】 滑動變阻器同時接下面兩個接線柱 右 0.4 1.52 0.2 A×R 0.2 A×(U－0.2 A×R)

【解析】

(1)[1]由于燈泡額定電壓為3.8 V，電壓表選0～15 V量程，把滑動變阻器按照“一上一下”的原則串聯接入電路，電壓表并聯在燈泡兩端。如圖：

(2)[2]小燈泡發光十分微弱，移動滑動變阻器的滑片也不能改變燈泡的亮度，則原因是滑動變阻器不能起到改變電流和電壓的作用且接入電路阻值過大，所以故障為將滑動變阻器的兩個下接線柱同時接入電路。

(3)[3]移動滑動變阻器的滑片到某一位置時，電壓表的示數為3 V，為了使小燈泡兩端電壓達到3.8 V，則應減小滑動變阻器兩端的電壓，根據分壓規律，應減小滑動變阻器接入電路的阻值，故應將滑動變阻器滑片向右移動。

(4)[4][5]如圖乙所示，電流表示數為0.4 A，小燈泡的額定功率為

P＝UI＝3.8 V×0.4 A＝1.52 W

(5)[6][7]已知小燈泡的額定電流，但缺少電流表，所以應利用電壓表和定值電阻R間接測量通過小燈泡的電流；又根據串聯電路電流處處相等，電壓表測量定值電阻兩端的電壓時，當電壓表示數為0.2 A×R時，小燈泡正常發光。閉合開關S、S1，斷開S2，調節滑動變阻器的滑片使電壓表的示數為0.2 A×R；閉合開關S、S2，斷開S1，保持滑動變阻器的滑片不動，此時小燈泡仍正常發光，電壓表測量定值電阻和小燈泡兩端的總電壓，讀出電壓表的示數為U，小燈泡兩端的電壓為

U額＝U－0.2 A×R

燈泡額定功率的表達式為

P＝U額I額＝0.2 A×(U－0.2 A×R)