Question

【題目】小明用圖甲所示的電路測(cè)量額定電壓為2.5V的小燈泡的額定功率。

(1)請(qǐng)你用筆畫(huà)線(xiàn)代替導(dǎo)線(xiàn)，幫小明把圖甲電路連接完整，要求滑動(dòng)變阻器的滑片向左滑動(dòng)時(shí)燈泡變亮。

（_______）

(2)正確連接電路后，閉合開(kāi)關(guān)，小燈泡不發(fā)光，電流表無(wú)示數(shù)，電壓表示數(shù)約等于電源電壓，則故障原因可能是_____。

(3)故障排除后，閉合開(kāi)關(guān)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片，使電壓表的示數(shù)為2.5V．此時(shí)電流表的示數(shù)如圖乙所示，則通過(guò)小燈泡的電流是_____A，小燈泡的額定功率是_____W。

(4)完成實(shí)驗(yàn)后，小明又設(shè)計(jì)了如圖丙所示的電路圖，只用電壓表就測(cè)量出額定電壓為U額的小燈泡的額定功率。已知電源電壓恒為U，定值電阻的阻值為R0．請(qǐng)將實(shí)驗(yàn)步驟補(bǔ)充完整。

①_____(填三個(gè)開(kāi)關(guān)閉合與斷開(kāi)情況)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片，使電壓表示數(shù)為_____，小燈泡正常發(fā)光。

②保持滑動(dòng)變阻器滑片位置不動(dòng)，_____ (填三個(gè)開(kāi)關(guān)閉合與斷開(kāi)情況)，記錄電壓表示數(shù)為U滑。

③小燈泡額定功率的表達(dá)式P額＝_____(用已知量和所測(cè)物理量符號(hào)表示)。

Answer 1

【答案】如上所示 燈泡斷路 0.26 0.65 閉合S、S2，斷開(kāi)S1 2.5 閉合S、S1，斷開(kāi)S2 ×（U﹣U滑）

【解析】

(1)[1]因滑動(dòng)變阻器的滑片向左滑動(dòng)時(shí)燈泡變亮，即電流變大，變阻器連入電路的電阻變小，故變阻器左下接線(xiàn)柱連入電路中，如下圖所示：

(2)[2]正確連接電路后，閉合開(kāi)關(guān)，小燈泡不發(fā)光，電流表無(wú)示數(shù)，說(shuō)明電路存在斷路，電壓表示數(shù)約等于電源電壓，則故障原因可能是燈泡斷路；

(3)[3]故障排除后，閉合開(kāi)關(guān)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片，使電壓表的示數(shù)為2.5V，此時(shí)電流表的示數(shù)如圖乙所示，電流表分度值為0.02A，則通過(guò)小燈泡的電流是0.26A；

[4]小燈泡的額定功率是

P＝UI＝2.5V×0.26A＝0.65W；

(4)實(shí)驗(yàn)步驟：

①[5][6]閉合S、S2，斷開(kāi)S1，定值電阻短路，燈與變阻器串聯(lián)，電壓表測(cè)變阻器的電壓，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片，使電壓表示數(shù)為U﹣U額，小燈泡正常發(fā)光；

②[7]保持滑動(dòng)變阻器滑片位置不動(dòng)，閉合S、S1，斷開(kāi)S2，燈短路，變阻器與定值電阻串聯(lián)，記錄電壓表示數(shù)為U滑。

③[8]在②中根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律和分壓原理有：

，

R滑＝R0，

在①中，通過(guò)變阻器的電流即燈的額定電流：

IL＝×（U﹣U滑）；

小燈泡額定功率的表達(dá)式：

P額＝U額IL＝U額××（U﹣U滑）。