Question

【題目】在“測(cè)量小燈泡的額定功率”實(shí)驗(yàn)中，燈泡上標(biāo)有“3.8V”的字樣，電源電壓恒定不變。

（1）閉合開關(guān)，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片，發(fā)現(xiàn)燈泡始終不亮，電流表有示數(shù)，電壓表無示數(shù)，其故障原因可能是______。

（2）排除故障后，開始實(shí)驗(yàn)，閉合開關(guān)，電壓表的示數(shù)為2.5V，此時(shí)應(yīng)將變阻器滑片向____端調(diào)節(jié)，在移動(dòng)變阻器滑片的過程中，眼睛應(yīng)注視___的示數(shù)，直至燈泡正常發(fā)光，此時(shí)電流表的示數(shù)為0.4A，則燈泡的額定功率為___W。

（3）完成上述實(shí)驗(yàn)后，又找來了一個(gè)阻值為R0的電阻和兩個(gè)開關(guān)。并借助部分現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)器材，設(shè)計(jì)了如圖乙所示的電路，也測(cè)出了小燈泡的額定功率。請(qǐng)完成下列的實(shí)驗(yàn)步驟：

①閉合開關(guān)S1和S3，移動(dòng)滑片，當(dāng)電壓表的示數(shù)為___V時(shí)，停止移動(dòng)滑片。

②只閉合開關(guān)S1和S2，讀出此時(shí)電壓表的示數(shù)為U；

③燈泡額定功率的表達(dá)式為P額=____（用已知量和測(cè)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(guān)，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片，發(fā)現(xiàn)燈泡始終不亮，電流表有示數(shù)，說明電路是通路，電壓表無示數(shù)，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(shí)驗(yàn)，閉合開關(guān)，電壓表的示數(shù)為2.5V，要使燈泡兩端的電壓升高到額定電壓，根據(jù)串聯(lián)電路的分壓規(guī)律，此時(shí)應(yīng)將變阻器滑片向左端調(diào)節(jié)，電阻減小；

在移動(dòng)變阻器滑片的過程中，因?yàn)楦鶕?jù)燈泡兩端的電壓來確定燈泡是否正常工作，所以眼睛應(yīng)注視電壓表的示數(shù)，直至燈泡正常發(fā)光即電壓表為3.8V，此時(shí)電流表的示數(shù)為0.4A，則燈泡的額定功率為：

。

（3）完成上述實(shí)驗(yàn)后，又找來了一個(gè)阻值為R0的電阻和兩個(gè)開關(guān)。并借助部分現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)器材，設(shè)計(jì)了如圖乙所示的電路，也測(cè)出了小燈泡的額定功率。

①閉合開關(guān)S1和S3，移動(dòng)滑片，當(dāng)電壓表的示數(shù)為3.8V時(shí)，停止移動(dòng)滑片，此時(shí)燈正常工作。

②只閉合開關(guān)S1和S2，讀出此時(shí)電壓表的示數(shù)為U，即燈和R0的總電壓；

③R0兩端的電壓為：；

串聯(lián)時(shí)，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(dá)式為：

。