Question

【題目】小華測量小燈泡功率的實驗，所用小燈泡的額定電壓為2.5V．
（1）小華連接的電路如圖甲所示，其中有一根導線連接不規范，導致開關沒有閉合時表就有讀數．請在這根導線上打“×”，并用筆畫線代替導線，將其改正 ．
（2）實驗中測出小燈泡在U=2.0V時的功率后，要測量其額定功率，應向（選填“左”或“右”）移動滑動變阻器的滑片．當電壓表示數達到額定電壓時，電流表示數如圖乙所示，其值為A，則小燈泡的額定功率為W．
（3）測量結束后，應斷開開關，先拆除兩端的導線，再拆除其他導線．
（4）實驗時某小組學生發現電流表損壞，他們想設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阻值為R0的定值電阻（阻值適當）和一個單刀雙擲開關，借助原有的實驗器材，設計了如圖丙所示的實驗，順利完成了實驗． ①簡述實驗步驟：（用相應的字母表示測出的物理量）．
②寫出燈泡額定功率的表達式P額=（用已知量和測量量表示）．

Answer 1

【答案】
（1）電壓；
（2）右；0.26；0.65
（3）電源
（4）a、閉合S1 ， S2接1，調節滑動變阻器，使電壓表示數為2.5V； b、保持滑動變阻器滑片位置不變，S2接2，讀出電壓表示數U1；2.5V×
【解析】解：（1）由圖乙所示電路圖可知，電壓表連線錯誤，電壓表與電源兩極相連接，在閉合開關前，電壓表有示數，修改后的實物電路如圖所示： ；（2）電壓表示數為2V，小于燈泡額定電壓，為測燈泡額定功率，需增大燈泡兩端電壓，減小滑動變阻器兩端的電壓，由串聯電路的分壓原理，由圖應向右移動滑片，使電壓表示數等于燈泡額定電壓2.5V；由圖乙所示電流表可知，其量程為0～0.6A，分度值為0.02A，示數為0.26A，
燈泡額定功率P=UI=2.5V×0.26A=0.65W；（3）實驗結束后，應將先將電源拆除，確保電源不會形成短路；（4）①首先使燈泡兩端的電壓為2.5V，使其正常發光，所以閉合開關Sl ， 將S2撥到觸點1，移動滑片，使電壓表的示數為2.5V；再測定值電阻兩端的電壓，將開關S2撥到觸點2，保持滑片的位置不動，燈泡與定值電阻串聯，讀出電壓表的示數U1 ， 則定值電阻兩端的電壓為U0=U1﹣2.5V；電路中的電流I=I0= = ；②燈泡額定功率的表達式為P額=U額I=2.5V× ．故答案為：（1）電壓；見上圖；（2）右；0.26；0.65；（3）電源；（4）①a、閉合S1 ， S2接1，調節滑動變阻器，使電壓表示數為2.5V；b、保持滑動變阻器滑片位置不變，S2接2，讀出電壓表示數U1；②2.5V× ．
（1）根據乙圖可知電壓表的連接不規范，電壓表應直接測燈泡兩端電壓；（2）測額定功率，要讓燈泡兩端電壓達到額定電壓，需增大燈泡兩端電壓，減小滑動變阻器兩端的電壓，由此根據分壓原理判斷滑片的移動方向；由圖乙電流表讀出其示數，然后由P=UI求出燈泡額定功率；（3）電源兩極不可以直接用導線連接；實驗結束后，應將先拆除電源，然后再拆除其余導線；（4）在沒有電流表的情況下，利用定值電阻和電壓表代替電流表與燈泡串聯，首先使燈泡兩端的電壓等于2.5V，然后測出此時定值電阻兩端的電壓，便可求出電路中的電流，根據P=UI計算出燈泡的額定電功率．