Question

【題目】在“測量小燈泡額定功率”的實驗中，小燈泡的額定電壓為2.5V。

（1）將甲圖中電路連接完整_________。（要求：滑動變阻器滑片P向右移燈泡變亮）

（2）正確連接電路后，閉合開關(guān)S，移動滑片P，小張發(fā)現(xiàn)小燈泡始終不亮，電流表無示數(shù)，電壓表示數(shù)始終為3V，則故障原因為_________________

（3）電路故障排除后，閉合開關(guān)，移動滑片P，直到電壓表示數(shù)為2.5V，此時電流表示數(shù)如圖乙所示，則小燈泡的額定功率為_________W。

（4）小張設(shè)計了如圖丙所示的電路也完成了該實驗（電源電壓不變，R阻值已知）

①閉合開關(guān)S和S1，，斷開S2，并調(diào)節(jié)滑動變阻器使電壓表示數(shù)為U額。

②團合開關(guān)S和S2，斷開S1，，滑動變阻器滑片P不動，讀出此時電壓表示數(shù)為U；則小燈泡額定功率的表達式燈P額=_______。（用U額、R、U表示）

Answer 1

【答案】 燈泡斷路 0.75 見解析所示

【解析】（1）由于滑片P向右移時燈泡變亮，所以說明此過程變阻器連入電路的阻值在減小，所以應(yīng)將變阻器的B接線柱接入電路，如圖：

（2）根據(jù)題意知道，電流表無示數(shù)，燈不亮，說明電路可能斷路；電壓表有示數(shù)，說明電壓表與電源連通，即與電壓表并聯(lián)的支路以外的電路是完好的，所以應(yīng)是電壓表并聯(lián)的燈泡斷路了；

（3）由圖乙知道，電流表的量程是0～0.6A，分度值是0.02A，所以電流表的示數(shù)是0.3A，故燈泡的額定功率是：P=UI=2.5V×0.3A=0.75W；

（4）根據(jù)題意知道，①當(dāng)閉合開關(guān)S和S1，斷開S2時，電壓表測量燈泡的電壓值，并調(diào)節(jié)滑動變阻器使電壓表示數(shù)為U額。

②當(dāng)閉合開關(guān)S和S2，斷開S1時，燈泡與定值電阻仍是串聯(lián)，電壓表測量燈泡與定值電阻的電壓，且要滑動變阻器滑片P不動，此時讀出電壓表示數(shù)為U，則定值電阻的電壓是：U-U額，電路的電流是：IR =U-U額/R，所以小燈泡額定功率的表達式是：P額 =U額 I額 =U額IR =U額×（UU額）/R=U額(UU額)/R。