Question

7．在测量额定电压为3.8V的小灯泡的额定功率的实验中，电源电压未知．

（1）如图甲是实验电路，请你用笔画线代替导线将电路补充完整，并使滑动变阻器连入电路的阻值最大（导线不允许交叉）．
（2）实验过程中的某时刻，电压表的示数如图乙所示，为了测量灯泡的额定功率，应将滑动变阻器的滑片向左（选填“左”或“右”）端滑动．灯泡正常发光时电流表的示数如图丙所示，则灯泡的额定功率为1.14W．
（3）为了考察同学们的能力，老师拿来了一个额定电流为0.2A，但额定电压未知的小灯泡、一个已知阻值为R的电阻和两个开关S₁、S₂，利用上面的部分器材为同学们设计了如图丁所示的电路来测量小灯泡的额定功率，请你将下列实验步骤补充完整．
①闭合开关SS₁，断开其它开关，调节滑动变阻器的滑片使电压表的示数为0.2R；
②闭合开关SS₂，断开其它开关，同时保持滑动变阻器的滑片不动（选填“适当调节滑动变阻器的滑片”或“保持滑动变阻器的滑片不动”），读出电压表的示数为U；
③灯泡额定功率的表达式为：P=（U-0.2R）×0.2．

Answer 1

分析 （1）根据题意确定滑动变阻器的接法，根据实验原理连接实物电路图．
（2）由图示电压表读出其示数，根据电压表示数与灯泡额定电压的关系确定滑片的移动方向；由图示电流表读出其示数，由P=UI求出灯泡额定功率．
（3）测灯泡功率需要测出灯泡额定电流对应的额定电压，根据实验原理与实验步骤分析答题．

解答 解：
（1）灯泡额定电压为3.8V，电压表选0～15V量程，把滑动变阻器串联接入电路，电压表并联在灯泡两端，实物电路图如图所示：

（2）电压表量程为0～15V，由图乙所示电压表可知，其分度值为0.5V，所示为2.5V，小于灯泡额定电压3.8V，为了测量灯泡的额定功率，应将滑动变阻器的滑片向左端滑动．由图丙所示电流表可知，其量程为0～0.6A，分度值为0.02A，所示为：0.3A，灯泡的额定功率为P=UI=3.8V×0.3A=1.14W．
（3）①闭合开关S、S₁，调节滑动变阻器的滑片使电压表的示数为 0.2R；
②闭合开关S、S₂，断开S₁，保持滑动变阻器的滑片不动，读出电压表的示数为U；
③灯泡额定功率的表达式为：P=0.2A×（U-0.2R）．
故答案为：（1）电路图如图所示；（2）左；1.14；（3）①SS₁；0.2R；  ②SS₂；保持滑动变阻器的滑片不动；  ③（U-0.2R ）×0.2．

点评 本题考查了连接实物电路图、滑动变阻器调节、电表读数、求灯泡额定功率、完善实验步骤等问题，对电表读数时，要先确定其量程与分度值，然后再读数，读数时视线要与电表刻度线垂直．