在“測量小燈泡的額定功率”實驗中，已連接的部分電路如圖a所示，圖中電源電壓恆定，小燈泡上只能看到“3.8V“字...

問題詳情：

在“測量小燈泡的額定功率”實驗中，已連接的部分電路如圖a所示，圖中電源電壓恆定，小燈泡上只能看到“3.8V“字樣．

（1）請你用筆畫線代替導線，將圖中的實物電路連接完整．

（2）正確連接實驗電路後，開關試觸時，發現燈泡不亮，電流表無示數，電壓表有示數，其故障原因可能是　　．

（3）故障排除後開始實驗，當變阻器滑片滑到圖示位置時，電壓表的示數為3.0V，接着應將滑片向　　滑動，直至燈泡兩端電壓為額定電壓，此時電流表的示數如圖b所示．則燈泡的額定功率為　　W．

（4）實驗時某小組學生發現電流表損壞，他們想設計一個不用電流表測定該小燈泡額定功率的實驗，於是向老師要了一個R0的定值電阻（阻值適當），和一個單*雙擲開關（符號為（），藉助原有的實驗器材，順利完成了實驗，假如由你來做實驗，要求電路只連接一次，請設計實驗方案．

①在虛線框內畫出實驗電路圖．

②簡述實驗步驟．　　（用相應的字母表示測出得出物理量）

③寫出燈泡額定功率的表達式P額=　　．（用已知量和測量量表示）

【回答】

【考點】電功率的測量．

【分析】（1）根據實驗原理連接實物電路圖，注意電錶量程和變阻器的接法．

（2）電壓表有示數，説明與電壓表兩接線柱連接的電路是通路，電流表無示數，説明電路斷路，據此分析故障的可能原因．

（3）在額定電壓下燈泡的功率為額定功率，根據題意與電路圖判斷滑片的移動方向；由圖示電錶確定其分度值，讀出其示數，然後由P=UI求出燈泡額額定功率．

（4）實驗器材中沒有電流表，只有電壓表和定值電阻，可根據串聯電路的電流特點設計電路，即燈泡與定值電阻、滑動變阻器串聯組成電路，利用電壓表分別測出燈泡和定值電阻兩端電壓以及燈泡兩端的電壓，調節滑動變阻器使燈泡兩端的電壓達到額定電壓，然後測出定值電阻和燈泡兩端的電壓，根據串聯電路的電流的特點和歐姆定律求出電路中的電流即為燈泡的額定電流，利用P=UI表示出燈泡的額定功率．

【解答】解：（1）測燈泡功率實驗，電壓表測燈泡兩端電壓，燈泡額定電壓3.8V，所以電壓表應使用0﹣15V量程，變阻器一上一下接入電路，實物電路圖如圖所示：

（2）燈泡不亮，電流表無示數，説明某處發生了斷路，電壓表有示數，説明與電壓表並聯的燈泡出現了斷路．

（3）電壓表示數為3V，小於燈泡額定電壓，為測燈泡額定電壓，由電路圖根據串聯電路的分壓原理可知，應向右移動滑片，減小滑動變阻器連入電路中的阻值，從而減小滑動變阻器分擔的電壓，增大燈泡兩端的電壓，使電壓表示數等於燈泡額定電壓3.8V；

由電路圖可知，電流表量程為0～0.6A，由圖示電流表可知，其分度值為0.02A，示數為0.4A，

所以燈泡額定功率P=UI=3.8V×0.4A=1.52W；

（4）①實驗需要測出燈泡兩端電壓與通過燈泡的電流，可以把燈泡與定值電阻串聯，測出定值電阻兩端電壓，由歐姆定律求出通過定值電阻的電流，由於燈泡與定值電阻串聯，可以求出通過燈泡的電流，然後由P=UI求出燈泡額定功率，實驗電路圖如圖所示：

②實驗步驟：a、根據電路圖連接電路，閉合開關S1、S2接1，調節滑動變阻器，使電壓表示數為3.8V．

b、保持滑動變阻器滑片位置不變，S2接2，讀出電壓表示數U．

③通過燈泡的電流：I=IR0==，燈泡額定功率：P=U額I=3.8V×=．

故*為：（1）見上圖；（2）燈泡斷路；（3）右；1.52；（4）①如上圖；②a、根據電路圖連接電路，閉合開關S1、S2接1，調節滑動變阻器，使電壓表示數為3.8V．

b、保持滑動變阻器滑片位置不變，S2接2，讀出電壓表示數U；③．

知識點：測量小燈泡的電功率

題型：實驗,探究題