Question

【題目】在“測量小燈泡額定電功率”的實驗中，小燈泡的額定電壓為2. 5V。

（1）將甲圖中的實物電路連接完整：____；

（2）電路連接好后，閉合開關，燈泡不亮，移動滑動變阻器滑片燈泡仍不亮，兩表均無示數。當用電壓表去測量其他元件兩端電壓時發現：U電源＝3V，U變阻器＝0V，U開關＝0V，則故障原因應為____________；

（3）電路故障排除后，閉合開關，移動滑片，當電壓表示數為2. 5V時，此時電流表示數如圖乙所示，則小燈泡的額定電功率為_______W；

（4）小明同學設計了如圖丙所示的電路也完成了該實驗（電阻R0阻值已知），請你幫助小明完成實驗操作：

①_________，使電壓表示數為U額；

②_________，記下電壓表示數為U；

③小燈泡的額定電功率P額＝_____（用U額、R0、U表示）。

Answer 1

【答案】 電流表開路 0. 8 閉合開關S和S1，調節變阻器滑片 閉合開關S和S2，斷開S1，變阻器滑片不動 P額＝U額（U－U額）/R0

【解析】

(1)[1]根據電路圖知道，變阻器要按一下一上接入電路中與燈串聯，電壓表與燈并聯，如下所示：

(2)[2]根據題意知道，電路連接好后，閉合開關，燈泡不亮，移動滑動變阻器滑片燈泡仍不亮，兩表均無示數，說明電路斷路，當用電壓表去測量其他元件兩端電壓時發現，U電源=3V，說明電源電壓為3V，U變阻器 =0V，U開關 =0V，說明開關之外的電路，變阻器之外的電路斷路；所以，故障原因應為電流表開路（若燈斷路，則電壓表串聯在電路中測電源電壓，電壓表有示數）；

(3)[3]電路故障排除后，閉合開關，移動滑片，當電壓表示數為2.5V時，由圖乙知道，電流表分度值為0.02A，電流為0.32A，故小燈泡的額定電功率是：

P=UI=2.5V×0.32A=0.8W；

(4)根據題意，實驗操作：

①[4]只閉合開關S和S1 ，調節變阻器滑片，使電壓表示數為U額；

②[5]閉合開關S和S2 ，斷開S1 ，變阻器滑片不動，記下電壓表示數為U；

③[6]在①中，燈正常發光；在②中，電壓表測燈與定值電阻的電壓，由于時各電阻的大小和電壓不變，燈仍正常工作，由串聯電路電壓的規律知道，此時定值電阻的電壓是：

U0 =U-U額，

由歐姆定律知道，燈的額定電流，即通過定值電阻的電流是：

，

小燈泡的額定電功率是：

。