Question

（2013?咸陽一模）飛羽用一只標有2.5V字樣的小燈泡練習(xí)測定小燈泡的電功率．
（1）飛羽完成的電路連接如圖所示，閉合開關(guān)前滑動變阻的畫片P應(yīng)置于

左

（選填“左”或“右”）端；
（2）飛羽閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)燈泡不亮，電壓表有示數(shù)，電流表無示數(shù)，任意移動滑動變阻器的滑片，電壓表示數(shù)不變．經(jīng)檢查電路連接無誤，且導(dǎo)線無接觸不良之處，產(chǎn)生這種故障原因是

燈泡斷路

（3）排除故障后，為測定小燈泡的額定功率，應(yīng)調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片使得電壓表示數(shù)為

2.5

V．

（4）飛羽還想利用上述實驗裝置測量一段電爐絲的電阻R_x，可是連接電路時發(fā)現(xiàn)電流表已燒壞，原電路不能使用，請你利用現(xiàn)有器材（電壓未知的電源，量程合適的電壓表、最大阻值已知為R₀的滑動變阻器、開關(guān)各一個、導(dǎo)線若干），幫助飛羽設(shè)計一個不用改變電壓表位置就能測出這段電爐絲電阻的電路．把你設(shè)計的實驗電路圖畫在虛線框內(nèi)（電爐絲的符號用電阻的符號表示）．
（5）請寫出連接電路之后主要的實驗步驟：

閉合電路，先調(diào)節(jié)滑動變阻器使得接入電路電阻為0，記下電壓表的示數(shù)U₁

；

再調(diào)節(jié)滑動變阻器使得接入電路電阻為最大值R₀，記下電壓表的示數(shù)U₂

．

Answer 1

分析：（1）閉合開關(guān)前，滑片應(yīng)移至最大阻值處；
（2）電流表無示數(shù)，燈泡不亮，說明電路出現(xiàn)了斷路，根據(jù)電壓表的示數(shù)情況判斷斷路處；
（3）測量燈泡的額定功率，則燈泡兩端的電壓等于額定電壓；
（4）如果沒有電流表，則可以用電壓表和滑動變阻器來代替電流表的作用，將其與被測電阻串聯(lián)，根據(jù)伏安法計算出；
（5）根據(jù)伏安法，測出定值電阻的電壓，便可根據(jù)I=

U

R

計算出電流，再待測電阻的電壓，便可根據(jù)R=

U

I

計算出電阻的值．

解答：解：（1）由圖知，滑動變阻器接了下面右邊的接線柱，所以在閉合開關(guān)前，滑片應(yīng)移至最左端；
（2）電流表無示數(shù)，燈泡不亮，說明電路出現(xiàn)了斷路，電壓表有示數(shù)，且任意移動滑動變阻器的滑片，電壓表示數(shù)不變，說明與電壓表并聯(lián)的燈泡斷路；
（3）小燈泡的額定電壓為2.5V，所以測定小燈泡的額定功率，要使得電壓表示數(shù)為2.5V；
（4）電流表已燒壞，應(yīng)用電流表與滑動變阻器來代替電流表與待測電阻串聯(lián)，滑動變阻器相當于阻值為0和阻值為R0的兩個定值電阻，如圖所示：
；
（5）按照電路連接實物電路，注意滑片移至最大阻值處，閉合開關(guān)，移動滑片，使滑動變阻器的阻值為0，記下此時電壓表的示數(shù)U1，等于電源電壓；再調(diào)節(jié)滑動變阻器使得接入電路電阻為最大值R₀，記下電壓表的示數(shù)U₂，此時滑動變阻器的電壓為U₁-U₂，可得電路中的電流I=

U1-U2

R0

，則可根據(jù)電阻公式求出其電阻的值．
故答案為：（1）左；（2）燈泡斷路；（3）2.5；（4）見上圖；（5）閉合電路，先調(diào)節(jié)滑動變阻器使得接入電路電阻為0，記下電壓表的示數(shù)U₁；再調(diào)節(jié)滑動變阻器使得接入電路電阻為最大值R₀，記下電壓表的示數(shù)U₂．

點評：此題是測定小燈泡的電功率實驗，考查了滑動變阻器的使用及電路故障的分析，同時考查了額定功率的測量方法及沒有電流表時電阻的測量方法，此時需用替代法讓定值電阻和電壓表來代替電流表的作用．