Question

1．小红尝试分别测两灯泡串联时的电功率．

（1）实验原理：P=UI（填表达式）
（2）请根据图1电路图：用笔画线代替导线连接图2实物图．
（3）如图3所示电流表示数是0.32A，电压表示数是1V．
（4）已知电源电压恒为3V，小红认为，不需要电压表测量，也可知道灯L₁两端电压，小明做出此判断的依据是串联电路电压的关系：串联电路的总电压等于各部分电路两端的电压之和，请填写下列表格．

电路结构	串联
位置	电源	灯L1	灯L2
电压U（V）	3	2	1

（5）根据以上测量数据，可计算出灯L₁的电功率P₁=0.64W，灯L₂的电功率P₂=0.32W，如果实验过程通电1分钟，请计算：
①灯L₁消耗的电能是38.4J；
②整个电路消耗的电能是57.6J；
③灯L₂的电阻是3.125Ω；
（6）若实验过程中出现故障，两灯突然不亮，电流表没有示数．电压表示数接近电表电压3V，故障可能是L₂断路．

Answer 1

分析 （1）根据公式P=UI分析；
（2）按照电路图连接实物图时，注意从电源的一个极出发，按照顺序依次连接．电压表最后并联在电路中．
（3）在进行电流表和电压表的读数时，首先确定选用的量程和分度值，然后进行正确的读数．
（4）串联电路的总电压等于各部分电路两端的电压之和，L₁两端的电压等于总电压减L₂两端的电压；
（5）根据公式P=UI计算出两灯泡的电功率，根据W=Pt求出电能．
（6）电压表有示数说明电压表与电源之间是通路，实验过程中电流表突然之间无示数说明电路断路，即电压表并联部分断路．

解答 解：（1）电流表可以测出电流，电压表可以测出电压，根据公式P=UI可以求出功率；
（2）从电源的正极出发，依次连接开关、灯泡、电流表、灯泡，回到电源的负极，最后将电压表并联在灯泡的两端．注意电压表、电流表正负接线柱和量程的接法及；如图：
；
（3）由图丙知，电流表的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，其示数为0.32A；电压表的量程为0～3V，分度值为0.1V，其示数为1V．
（4）两灯泡串联，且串联电路的总电压等于各部分电路两端的电压之和，
所以L₁两端电压：U₁=U-U₂=3V-1V=2V；
（5）灯L₁电功率：P₁=U₁I=2V×0.32A=0.64W；
灯L₂电功率：P₂=U₂I=1V×0.32A=0.32W；
灯L₁电能：W₁=P₁t=0.64W×60s=38.4J；
整个电路消耗电能：W=Pt=（0.64W+0.32W）×60s=57.6J；
灯L₂的电阻是：R=$\frac{{U}_{2}}{I}$=$\frac{1V}{0.32A}$=3.125Ω；
（6）实验过程中，电流表突然没有示数，说明电路中有断路故障；而电压表有示数，且接近于电源电压，说明电压表并联部分断路，可能是L₂断路．
故答案为：（1）P=UI；（2）如上图所示；（3）0.32A；1V；
（4）串联电路的总电压等于各部分电路两端的电压之和；2；1；
（5）0.64；0.32；①38.4J；②57.6J；③3.125Ω；  （6）L₂断路．

点评 本题是测量灯泡电功率的实验，考查了电路的连接、电流表和电压表的读数、串联电路的电压规律及其电功率的计算，都是电学实验中的常见问题，难度不大．