Question

在“测量小灯泡的额定功率”实验中，灯泡中标有“3.8V”字样，电源电压恒定。

（1）请你用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整 ；

（2）连接完实验电路后，开关试触时，发现灯泡不亮，电流表无示数，电压表的示数接近电源电压，其故障原因可能是                   ；

（3）故障排除后，开始实验，在移动滑动变阻器滑片的过程中，眼睛应注视    的示数，直到灯泡正常发光，此时电流表的示数如图乙所示，则灯泡的额定功率为     ____W。

⑷完成上述实验后，小聪向老师要了一个已知阻值为R₀的电阻和一个单刀双掷开关，借助部分现有的实验器材，设计了如图丙所示的电路，也测出了灯泡的额定功率。请完成下列实验步骤：

①闭合开关S₁，将S₂拨到触点2，移动滑片，使电压表的示数为          V；

②再将开关S₂拨到触点1，保持滑片的位置不动，读出电压表的示数U；

③灯泡额定功率的表达式为P_额 =                （用已知量和测得量表示）。

Answer

（1）如下图所示；

（2）小灯泡断路；（3）电压表；1.52；（4）①3.8 ；③[3.8V×（U-3.8V）]/R0

【解析】

试题分析：（1）电流表与小灯泡串联，电压表与小灯泡并联，电压表应使用较大的量程，连线如上图所示；（2）灯泡不亮，电流表无示数，电压表的示数接近电源电压，这样的故障只能是与电压表并联的部分电路出现了断路，与电压表并联的只有小灯泡，所以应是小灯泡断路；（3）当测额定功率时，应让电压等于额定电压，所以眼应观察电压表，当示数等于额定电压3.8V时，小灯泡正常发光，此时电流表的示数为0.4A，所以小灯泡的额定功率为P=UI=3.8V×0.4A=1.52W；（4）①闭合开关S1，将S2拨到触点2，此时电压表测小灯泡两端的电压，移动滑片，使电压表的示数等于小灯泡的额定电压为3.8V；②再将开关S2拨到触点1，此时电压表测的小灯泡与定值电阻的总电压，保持滑片的位置不动，读出电压表的示数U，则定值电阻两端的电压为U-3.8V，所以可知此时电路中的电流为I=（U-3.8V）/R0；③灯泡额定功率的表达式为P额 =UI=[3.8V×（U-3.8V）]/R0。

【考点定位】测定小灯泡的额定功率