Question

【題目】在“測量小燈泡的額定功率”實驗中，燈泡上標有“3.8V”的字樣，電源電壓恒定不變。

（1）閉合開關，移動滑動變阻器滑片，發現燈泡始終不亮，電流表有示數，電壓表無示數，其故障原因可能是______。

（2）排除故障后，開始實驗，閉合開關，電壓表的示數為2.5V，此時應將變阻器滑片向____端調節，在移動變阻器滑片的過程中，眼睛應注視___的示數，直至燈泡正常發光，此時電流表的示數為0.4A，則燈泡的額定功率為___W。

（3）完成上述實驗后，又找來了一個阻值為R0的電阻和兩個開關。并借助部分現有的實驗器材，設計了如圖乙所示的電路，也測出了小燈泡的額定功率。請完成下列的實驗步驟：

①閉合開關S1和S3，移動滑片，當電壓表的示數為___V時，停止移動滑片。

②只閉合開關S1和S2，讀出此時電壓表的示數為U；

③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】小燈泡短路左電壓表1.523.8

【解析】

（1）閉合開關，移動滑動變阻器滑片，發現燈泡始終不亮，電流表有示數，說明電路是通路，電壓表無示數，說明電壓表可能被短路了，所以其故障原因可能是小燈泡短路。

（2）排除故障后，開始實驗，閉合開關，電壓表的示數為2.5V，要使燈泡兩端的電壓升高到額定電壓，根據串聯電路的分壓規律，此時應將變阻器滑片向左端調節，電阻減小；

在移動變阻器滑片的過程中，因為根據燈泡兩端的電壓來確定燈泡是否正常工作，所以眼睛應注視電壓表的示數，直至燈泡正常發光即電壓表為3.8V，此時電流表的示數為0.4A，則燈泡的額定功率為：

。

（3）完成上述實驗后，又找來了一個阻值為R0的電阻和兩個開關。并借助部分現有的實驗器材，設計了如圖乙所示的電路，也測出了小燈泡的額定功率。

①閉合開關S1和S3，移動滑片，當電壓表的示數為3.8V時，停止移動滑片，此時燈正常工作。

②只閉合開關S1和S2，讀出此時電壓表的示數為U，即燈和R0的總電壓；

③R0兩端的電壓為：；

串聯時，通過燈的電流與R0的電流相等，電流為：；

則燈泡額定功率的表達式為：

。