Question

（10分）在測定小燈泡額定功率的實驗中（所用燈泡的額定電壓U₀＝3.8 V）：

（1）王強小組采用圖A所示的方案，開關閉合前變阻器的滑片P應調到最_______端；測量時發現閉合開關后，無論怎樣移動滑片P，燈都不亮，電流表示數始終為0，電壓表示數約為6V，則電路中出現的故障可能是：_______；排除故障后，調節滑動變阻器，直到電壓表的示數為3.8 V，此時電流表示數如圖B所示，則小燈泡的額定功率為_______W．
（2）姚遠小組設計了另一種實驗方案（其中電源電壓未知，電阻R的阻值已知）：
實驗步驟：
①電路如圖C所示，請你按電路圖在圖D中用筆畫線連好電路；
②開關S撥到位置1，移動滑片P至任一位置，讀出電流表示數I₁；
③開關S撥到位置2，滑片P位置不動，讀出電流表示數I₂．
數據處理：
先算出了燈泡的電阻R_L＝_______（請你用所測的物理量表示），再根據P₀＝，計算出燈的額定功率．他們按此方案測量，發現實驗結果與真實值相差較大，原因是：______________．仔細分析后，他們認為要準確測出燈泡的額定功率，只需將上述步驟2改為：_______．

Answer 1

（1）右，電燈燈絲斷了，1.14。（2）如圖所示：

I₁R/（I₂－I₁），燈絲的電阻隨溫度而變，測出的R值不是正常工作狀態下的電阻，開關S撥到位置1，移動滑片直到電流表示數為3.8V/R。

試題分析：（1）在測定小燈泡額定功率的實驗中，開關閉合前應使變阻器接入電路中電阻最大，由圖知變阻器的滑片P應調到最右端；測量時發現閉合開關后，無論怎樣移動滑片P，燈都不亮，電流表示數始終為0，說明電路某處發生了斷路，而電壓表示數約為6V，故與電壓表并聯的燈泡發生了斷路；當電壓表的示數U="3.8" V，由圖B知通過的電流I=0.3A，則小燈泡的額定功率P=UI=3.8V×0.3A=1.14W．（2）根據電路圖C，連接電路如圖所示；開關S撥到位置1，L、R并聯后與滑動變阻器串聯，電流表測量通過R的電流為I₁，開關S撥到位置2，仍是L、R并聯后與滑動變阻器串聯，此時電流表測量通過干路的電流為I₂，燈泡兩端電壓U= I₁R，燈絲的電阻R_L=U/（I₂－I₁）= I₁R/（I₂－I₁）；由于燈絲的電阻隨溫度的升高而增大，故測量的實驗結果不是正常工作狀態下的電阻，與真實值相差較大；要想測其正常工作時的電阻，應使其兩端電壓為額定電壓3.8V，即使開關S撥到位置1，移動滑片直到電流表示數為3.8V/R。