Question

【題目】小麗同學手里有一個標有“3.8V”字樣小燈泡，她想知道小燈泡正常工作時的電阻，于是在學校實驗室找來一些器材連接了如圖甲所示的實驗電路，電源電壓恒定不變。

（1）小麗測小燈泡電阻的實驗原理是 。

（2）請你用筆畫線代替導線，將圖甲中的實物連接完整（要求滑片向左移燈泡變亮），并在虛線框內畫出電路圖。

（3）閉合開關，移動滑動變阻器滑片，她發現燈泡始終不亮，電流表有示數，]電壓表無示數 ，其故障原因是 。

（4）故障排除后，調節滑動變阻器使小燈泡正常發光，此時電流表的示數如圖乙所示，示數為 0.38 A，小燈泡正常工作時的電阻是 Ω。

（5）完成上述實驗后，小麗向老師要了一個已知阻值為R0的定值電阻和一個單刀雙擲開關，借助部分現有的實驗器材，設計了如圖丙所示的實驗電路，測出了小燈泡的額定功率，請你幫她完成下列實驗步驟：

①連接好實驗電路，閉合開關S1，將開關S2撥到觸點 （選填“1”或“2”），移動滑片，使電壓表的示數為 V

②保持滑片的位置不動，再將開關S2撥到觸點 （選填“1”或“2”），讀出電壓表的示數為U

③小燈泡額定功率的表達式為P額= （用已知量和測量量表示）

Answer 1

【答案】（1)I=U/R （2)如圖 （3）小燈泡短路 （4）10Ω （5）①2 3.8 ②1 ③3.8V×（U-3.8V)/R0

【解析】試題分析：（1）根據題意知道小麗測小燈泡電阻的實驗原理是I="U/R" （2）因為要求P向左移時燈泡亮度變亮，所以，變阻器連入電路的電阻則要變小，實物連線如圖。

（3）根據題意知道，閉合開關，移動滑動變阻器滑片，燈泡始終不亮，電流表有示數，電壓表無示數，所以，表明了燈被短路；（4）根據題意知道小燈泡正常工作電壓是3.8V,通過的電流是0.38A，所以由歐姆定律得小燈泡正常工作時的電阻是R=U/I=3.8V/0.38A=10Ω；（5）①根據伏安法，閉合開關S1，將開關S2撥到觸點2，使電壓表測量燈泡兩端的電壓，調節滑動變阻器使燈泡兩端的電壓達到3.8V，②保持滑片的位置不動，再將開關S2撥到觸點1，此時電壓表的示數為U，即燈泡和R0兩端的電壓；③由串聯電路的特點可計算小燈泡的電流是I燈=（U-3.8V）/R0，所以小燈泡額定功率的表達式為P=U燈I燈=3.8V×（U-3.8V)/R0