Question

【題目】在“測量小燈泡功率”的實驗中，提供的器材有：銘牌上僅能看清標有“0.3A”字樣的小燈泡、電池組、電壓表、電流表、滑動變阻器、開關、導線若干。

（1）請用筆畫線代替導線將圖甲所示的實物電路連接完整__________。

（2）閉合開關前，滑動變阻器的滑片應置于________（選填“左”或“右”）端。閉合開關，小燈泡不亮，兩電表均無示數。現將電壓表接在變阻器兩端時有示數，接在開關兩端時無示數，則電路故障是________。

（3）排除故障后，移動變阻器的滑片，使電流表示數為0.3A，此時電壓表示數如圖乙所示，其值為________V，小燈泡的額定功率為________W。

（4）在實驗過程中，電壓表發生故障，現增加電阻箱和單刀雙擲開關，設計了如圖丙、丁兩種方案。則能測出燈泡額定功率的方案是________。

Answer 1

【答案】 左 變阻器斷路 2.5 0.75 將S2置于b，移動滑片，使電流表示數為0.3A，則燈正常發光；保持滑片的位置不動，將S2置于a，調節電阻箱的旋鈕，記下電阻箱連入電路中的電阻大小R箱，使電流表的示數仍為0.3A，則燈正常發光時的電阻等于R箱，則燈的額定功率P=I額2 R箱=（0.3A）2×R箱．

【解析】（1）燈上標有“0.3A”字樣，表示燈的額定電流為0.3A，測量小燈泡功率的實驗中，電流表選用小量程與燈串聯，電壓表與燈并聯，如下所示：

（2）閉合開關前，滑動變阻器的滑片應置阻值最大處，即左端；閉合開關，發現燈泡不亮，兩電表均無示數，則此電路有斷路故障；在開關閉合狀態下，將電壓表接在開關兩端，電壓表無示數，說明開關之外有斷路故障；電壓表接在變阻器兩端時有示數，說明電壓表兩接線柱與電源的兩極是連通的，則肯定出現的故障是變阻器斷路了；（3）排除故障后，移動變阻器的滑片，使電流表示數為0.3A，此時電壓表示數如圖乙所示，圖中電壓表選用小量程，分度值為0.1V，其值為2.5V，小燈泡的額定功率為： P=UI=2.5V×0.3A=0.75W；（4）將S2置于b，移動滑片，使電流表示數為0.3A，則燈正常發光；保持滑片的位置不動，將S2置于a，調節電阻箱的旋鈕，記下電阻箱連入電路中的電阻大小R箱，使電流表的示數仍為0.3A，則燈正常發光時的電阻等于R箱，則燈的額定功率： P=I額2R箱=（0.3A）2×R箱．（4）將S2置于b，移動滑片，使電流表示數為0.3A，則燈正常發光；保持滑片的位置不動，將S2置于a，調節電阻箱的旋鈕，記下電阻箱連入電路中的電阻大小R箱，使電流表的示數仍為0.3A，則燈正常發光時的電阻等于R箱，則燈的額定功率P=I額2 R箱=（0.3A）2×R箱。