Question

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

（1）请你用笔画线代替导线，将图1中的实物电路连接完整。

（______________）

（2）连接完电路后，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，在移动滑片的过程中，眼睛应注视________的示数，直至灯泡正常发光，此时电流表的示数如图2所示，则灯泡的额定功率为 ________W。

（4）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3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________（选填“1”或“2”），移动滑片，使电压表的示数为________V；

②再将开关S₂拨到触点________（选填“1”或“2”），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=________（用已知量和测量量表示）。

Answer

灯泡处断路 电压表 1.52 2 3.8 1

【解析】

(1)[1]灯泡额定电压是3.8V，电压表选0～15V量程；电流表、灯泡、滑动变阻器联接入电路，电压表并联在灯泡两端，滑动变阻器按一上一下的原则接线；如图所示：

(2)[2]连好电路，开关试触时，发现灯泡不亮，电流表无示数，说明故障为断路；电压表有示数，说明在电压表两接线柱之间的电路是断路，因此故障为灯泡处断路；

(3)[3]测量灯泡额定功率时，闭合开关，眼睛应先注视电压表的示数，当小灯泡的电压为额定电压3.8V时，读出电流表示数；

[4]由图2可知，电流表的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，故电流表示数为0.4A；所以灯泡的额定功率为

P=UI=3.8V×0.4A=1.52W；

(4)①[5][6]闭合开关S1，将S2拨到触点2，移动滑片，使电压表的示数为3.8V；

②[7]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，由于串联电路两端电压等于各部分电压之和，所以灯泡正常发光时，定值电阻R0两端的电压为

U 0=U-3.8V，

由串联电路电流的规律和欧姆定律可得，此时通过灯泡的电流：

IL=I0=，

③[8]灯泡额定功率的表达式：

P额=U额IL =3.8V×=。