Question

【題目】如圖所示，是測量小燈泡電功率的實物元件圖，其中電源是由三只蓄電池組成，小燈泡額定電壓是3.8V，其燈絲電阻約為10Ω，滑動變阻器標(biāo)有“10Ω，1A”字樣，電流表（0~0.6A，0~3A），電壓表（0~3V，0~15V）。

(1)請用筆畫線代替導(dǎo)線，把圖1中的電路元件連接成實驗電路_________。

(2)合理地連接好電路，并按正確的順序操作，閉合開關(guān)后燈不亮，猜想：

A．可能燈絲斷了

B．可能是變阻器開路

C．可能是小燈泡短路

請你借助電路中的電流表和電壓表驗證小剛的猜想，并填入如表。

電流表示數(shù)/A	電壓表示數(shù)/V	原因
0	6	猜想_____成立
0	0	猜想_____成立

(3)排除故障后，繼續(xù)實驗，閉合開關(guān)，改變滑動變阻器的阻值，記下各組對應(yīng)的電壓表和電流表的示數(shù)，并繪制如圖所示的I-U圖像，根據(jù)圖像可知小燈泡的額定功率是_____W。

(4)實驗時某小組學(xué)生發(fā)現(xiàn)電流表損壞，他們想設(shè)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(dāng)），和一個單刀雙擲開關(guān)，借助原有的實驗器材，設(shè)計如圖實驗方案，正確連接電路后，接下來的實驗步驟是：

①閉合開關(guān)S1，將S2撥到觸點_____（選填“1”或“2”），移動滑片，使電壓表的示數(shù)為_____V；

②再將S2撥到另一觸點，保持滑片的位置不變，讀出電壓表的示數(shù)U。寫出燈泡額定功率的表達(dá)式P額=_____（用已知量和測量表示）

Answer 1

【答案】 A B 1.33 1 3.8

【解析】

(1)[1]燈泡的額定電壓為3.8V，所以電壓表的量程為0~15V，且與燈泡并聯(lián)，滑動變阻器連接應(yīng)該遵循“一上一下”的原則，且與燈泡串聯(lián)，所以電路元件連接如下圖所示：

。

(2)[2]電流表無示數(shù)，說明電路中某處斷路，電壓表示數(shù)為6V，等于電源電壓，說明電壓表測量電源電壓，所以電路故障可能是燈泡斷路，即燈絲斷了，故猜想A成立。

[3]電流表無示數(shù)，說明電路中某處斷路，電壓表無示數(shù)，說明電壓表與電源之間斷路，所以電路故障可能是滑動變阻器斷路，即變阻器開路，故猜想B成立。

(3)[4]由圖可知，當(dāng)電壓為3.8V時，電流為0.35A，故功率為

(4)[5][6][7]由電路圖可知，電壓表并聯(lián)在燈泡兩端，故應(yīng)先使燈泡兩端的電壓為3.8V，故先將開關(guān)接1，調(diào)節(jié)滑動變阻器，使電壓表示數(shù)為3.8V；然后再將開關(guān)接2，讀數(shù)為U，則可知定值電阻兩端電壓為

則由閉合電路歐姆定律可知，電流為

則額定功率為