Question

王瑞同学使用甲图所示器材，测量小灯泡的额定功率。

（1）在连接电路时，开关S应处于_____状态，滑动变阻器的滑片P应放在电阻最_____的位置。

（2）王瑞同学连接了如图甲所示的电路，闭合开关，电流表_____示数，电压表_____示数。（两空均选填“有”或“无”）

（3）他仔细检查电路。发现有一根导线连接错误。请你在图甲中错误的导线上画“×”，并用笔画线代替导线画出正确的一根连接导线。

（_________）

（4）正确连接电路后，团合开关，调节滑动变阻器滑片P，当电压表的示数为2.5V时，观察到电流表示数如图乙所示，此时灯泡正常发光，小灯泡的额定功率为_____W。

（5）同组李华同学想测小灯泡发出强光时的功率，应继续向_____（选填“A”或“B”）端移动滑片P，适当增大灯泡两端的电压。

（6）现有一个电压约为20V的电源（电压保持不变），一个量程为0～0.6A的电流表，三个阻值已知的电阻R₁ （20Ω）、R₂ （30Ω）、R₃ （10kΩ），开关和导线若干。请合理选择器材设计实验，比较精确地测出约为10Ω的未知电阻R_x的阻值。要求：

a．画出实验电路图：

（__________）

b．写出主要的实验步骤（测量量用相应的物理量的符号表示）

（__________）

C．写出待测电阻R_x的表达式_____（用已知量和测量量表示）。

Answer

断开 大 无 有 1.3 A 只闭合S2，记下电流表示数I1 只闭合S1，记下电流表示数I2 =30

【解析】

(1)[1][2]为防止发生短路现象烧坏电源，连接电路时，开关应处于断开状态，闭合开关前，应使滑动变阻器的阻值处于最大状态，由图可知变阻器的滑片滑在B点时连入电路中的电阻丝阻值最大。

(2)[3][4]实验时闭合开关，电压表与电流表串联后又并联在电阻的两端，所以通过电流表的电流为0，电压表测电阻R两端的电压，电压表有示数；

(3)[5]由图可知，电流表与电压表串联了，导致电流表没有示数，应将定值电阻右端接线柱与滑动变阻器左端接线柱之间的导线去掉，将此导线改接在电压表中间接线柱上，如图。

(4)[6]当电压表的示数为2.5V时，灯泡正常发光，此时电流表的量程为0﹣0.6A，分度值为0.02A，示数为0.52A，则小灯泡的额定功率为：

P＝UI＝2.5V×0.52A＝1.3W；

(5)[7]测小灯泡发出强光时的功率，可知应增大灯泡分得的电压，由分压原理，适当减小滑动变阻器两端的电压，应减小滑动变阻器连入电路中的电阻，所以滑片应向A端移动；

(6)[8]a．将R1、R2和待测电阻串联起来，开关S1与R1并联，开关S2与Rx并联，如下所示：

；

[9]b．实验步骤为：

①只闭合S2，记下电流表示数I1；

②只闭合S1，记下电流表示数I2；

[10]C.在①中R1、R2串联，由电阻的串联和欧姆定律，电源电压：

U＝I1（R1+R2）＝I1×50Ω；

在②中，R2与待测电阻串联，则电源电压：

U＝I2（Rx+R2）＝I2×（Rx+30Ω）；

则：

I1×50Ω＝I2×（Rx+30Ω），

解得：

Rx＝﹣30Ω。