Question

【题目】在“测量小灯泡的额定功率”实验中，已连接的部分电路如图a所示，图中电源电压恒定，小灯泡上只能看到“3.8V“字样．

（1）请你用笔画线代替导线，将图中的实物电路连接完整．
（2）正确连接实验电路后，开关试触时，发现灯泡不亮，电流表无示数，电压表有示数，其故障原因可能是 ．
（3）故障排除后开始实验，当变阻器滑片滑到图示位置时，电压表的示数为3.0V，接着应将滑片滑动，直至灯泡两端电压为额定电压，此时电流表的示数如图b所示．则灯泡的额定功率为 W．
（4）实验时某小组学生发现电流表损坏，他们想设计一个不用电流表测定该小灯泡额定功率的实验，于是向老
师要了一个R0的定值电阻（阻值适当），和一个单刀双掷开关（符号为（ ），借助原有的实验器材，顺利完成了实验，假如由你来做实验，要求电路只连接一次，请设计实验方案．
①在虚线框内画出实验电路图．
②简述实验步骤 ．（用相应的字母表示测出得出物理量）
③写出灯泡额定功率的表达式P额= ．（用已知量和测量量表示）
a、根据电路图连接电路，闭合开关S1、S2接1，调节滑动变阻器，使电压表示数为3.8V．b、保持滑动变阻器滑片位置不变，S2接2，读出电压表示数U

Answer 1

【答案】
（1）

解：如图所示：

（2）灯泡断路
（3）右；1.52
（4）；a、根据电路图连接电路，闭合开关S1、S2接1，调节滑动变阻器，使电压表示数为3.8V．b、保持滑动变阻器滑片位置不变，S2接2，读出电压表示数U；
【解析】解：（1.）测灯泡功率实验，电压表测灯泡两端电压，电流表测通过灯泡的电流，实物电路图如图所示：

（2.）灯泡不亮，可能是灯泡发生短路或电路存在断路造成的，电流表无示数，说明电路存在断路，电压表有示数，说明电压表与电源两极相连，电压表并联电路之外电路不存在断路，因此与电压表并联的灯泡断路．
（3.）电压表示数为3V小于灯泡额定电压，为测灯泡额定电压，由电路图可知，应向右移动滑片，使电压表示数等于灯泡额定电压3.8V；由电路图可知，电流表量程为0～0.6A，由图示电流表可知，其分度值为0.02A，示数为0.4A，灯泡额定功率P=UI=3.8V×0.4A=1.52W．
（4.）①实验需要测出灯泡两端电压与通过灯泡的电流，可以把灯泡与定值电阻串联，测出定值电阻两端电压，由欧姆定律求出通过定值电阻的电流，由于灯泡与定值电阻串联，可以求出通过灯泡的电流，然后由P=UI求出灯泡额定功率，实验电路图如图所示：
②实验步骤：a、根据电路图连接电路，闭合开关S1、S2接1，调节滑动变阻器，使电压表示数为3.8V．
b、保持滑动变阻器滑片位置不变，S2接2，读出电压表示数U．③通过灯泡的电流：I=IR0= = ，灯泡额定功率：P=U额I= ；
所以答案是：（1）电路图如图所示；（2）灯泡断路；（3）右；1.52；（4）①电路图如图所示；②实验步骤如上所述；③ ．