Question

【題目】在“測量小燈泡的額定功率”實驗中，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）請你用筆畫線代替導線，將圖中的實物電路連接完整．
（2）正確連接實驗電路后，開關試觸時，發現燈泡不亮，電流表無示數，電壓表有示數，其故障原因可能是 ．
（3）故障排除后開始實驗，當變阻器滑片滑到圖示位置時，電壓表的示數為3.0V，接著應將滑片滑動，直至燈泡兩端電壓為額定電壓，此時電流表的示數如圖b所示．則燈泡的額定功率為 W．
（4）實驗時某小組學生發現電流表損壞，他們想設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R0的定值電阻（阻值適當），和一個單刀雙擲開關（符號為（ ），借助原有的實驗器材，順利完成了實驗，假如由你來做實驗，要求電路只連接一次，請設計實驗方案．
①在虛線框內畫出實驗電路圖．
②簡述實驗步驟 ．（用相應的字母表示測出得出物理量）
③寫出燈泡額定功率的表達式P額= ．（用已知量和測量量表示）
a、根據電路圖連接電路，閉合開關S1、S2接1，調節滑動變阻器，使電壓表示數為3.8V．b、保持滑動變阻器滑片位置不變，S2接2，讀出電壓表示數U

Answer 1

【答案】
（1）

解：如圖所示：

（2）燈泡斷路
（3）右；1.52
（4）；a、根據電路圖連接電路，閉合開關S1、S2接1，調節滑動變阻器，使電壓表示數為3.8V．b、保持滑動變阻器滑片位置不變，S2接2，讀出電壓表示數U；
【解析】解：（1.）測燈泡功率實驗，電壓表測燈泡兩端電壓，電流表測通過燈泡的電流，實物電路圖如圖所示：

（2.）燈泡不亮，可能是燈泡發生短路或電路存在斷路造成的，電流表無示數，說明電路存在斷路，電壓表有示數，說明電壓表與電源兩極相連，電壓表并聯電路之外電路不存在斷路，因此與電壓表并聯的燈泡斷路．
（3.）電壓表示數為3V小于燈泡額定電壓，為測燈泡額定電壓，由電路圖可知，應向右移動滑片，使電壓表示數等于燈泡額定電壓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，示數為0.4A，燈泡額定功率P=UI=3.8V×0.4A=1.52W．
（4.）①實驗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，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，可以求出通過燈泡的電流，然后由P=UI求出燈泡額定功率，實驗電路圖如圖所示：
②實驗步驟：a、根據電路圖連接電路，閉合開關S1、S2接1，調節滑動變阻器，使電壓表示數為3.8V．
b、保持滑動變阻器滑片位置不變，S2接2，讀出電壓表示數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實驗步驟如上所述；③ ．