Question

【題目】在“測定小燈泡功率”的實驗中，電源電壓為6V，小燈泡的額定電壓為3.8V。

(1)請在圖甲中用筆畫線代替導線，完成電路連接。

（________）

(2)連接電路，閉合開關后，燈泡不亮，電壓表有示數且接近電源電壓，電流表指針幾乎不動，產生這一現象的原因可能是__________。

(3)排除故障后，將滑動變阻器的滑片從一端緩慢移到另一端的過程中發現電壓表示數U與滑片移動距離x的關系如圖乙所示，電壓調節非常不方便，這是由于選用了_____（選填“A”或“B”）滑動變阻器。可供選用的滑動變阻器：滑動變阻器A（阻值范圍0～500Ω，滑片行程10cm）；滑動變阻器B（阻值范圍0～50Ω，滑片行程10cm）。

(4)換用了另一個滑動變阻器并接通電路后，移動滑片位置，當電壓表的示數3.8V時，電流表的示數如圖丙所示，則其額定功率為_________W。

(5)實驗中剛剛測完上述(4)中的一個數據，電流表突然損壞了。他們找到了一個阻值為R的定值電阻和一個單刀雙擲開關并設計出電路圖（如圖丁），重新進行了測量。

請完成以下步驟：

步驟一：S2與接線柱1接通，閉合S1，調節滑動變阻器滑片，使電壓表示數為_________；

步驟二：保持滑動變阻器阻值_________（選填“變大”、“不變”、“變小”），將S2改與接線柱2接通，讀取電壓表讀數UR；

步驟三：斷開S1、S2，整理器材。

寫出燈泡額定功率的表達式P=__________________。（用已知量和測量量表示）

Answer 1

【答案】 燈泡斷路 A 1.9 3.8 不變

【解析】

(1)根據燈泡的額定電壓確定電壓表的量程，且并聯在燈泡兩端，滑動變阻器按一上一下的原則串聯在電路中；

(2)根據電流表、燈泡的現象判斷出電路斷路，根據電壓表的示數判斷與電壓表并聯的電路斷路；

(3)由圖乙可知滑片移動時燈泡兩端電壓的變化，確定選用的滑動變阻器的規格；

(4)根據電流表的量程和分度值讀數，根據求出燈的額定功率；

(5)根據串聯電路的電流的特點和歐姆定律由變阻器連入電路中的電阻不變列方程求出電路中的電流即為燈泡的額定電流，利用表示出燈泡的額定功率。

(1)[1]燈的額定電壓為3.8V，故電壓表選用大量程與燈并聯，變阻器按一上一下接入電路中，如下所示：

(2)[2]閉合開關后，燈泡不亮，電流表指針幾乎不動，可見某處發生了斷路，電壓表有示數且接近電源電壓，說明與電壓表并聯的燈泡斷路；

(3)[3]由圖乙可知，滑片移動時燈泡兩端電壓的變化開始很不明顯，說明滑動變阻器選擇最大的阻值較大，選擇的是A；

(4)[4]電流表的量程為00.6A，分度值為0.02A，電流表示數為0.5A，則小燈泡額定功率為：

；

(5)[5]實驗步驟：①電路圖如圖所示；

②步驟一：S2與接線柱1接通，閉合S1，調節滑動變阻器滑片，使電壓表示數為3.8V；

[6]步驟二：保持滑動變阻器阻值不變，將S2改與接線柱2接通，讀取電壓表讀數UR；

步驟三：斷開S1、S2，整理器材；

[7]③在步驟一中，由串聯電路電壓的規律結合歐姆定律的變形公式，連入電路的電阻為：

------①，

在步驟三中，變阻器的電壓：

，

通過的電流：

，

變阻器連入電路中電阻為：

------②，

由①②解得，燈的額定電流：

，

小燈泡的額定功率為：

。