Question

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

（1）闭合开关，移动滑动变阻器滑片，发现灯泡始终不亮，电流表有示数，电压表无示数，其故障原因可能是______．

（2）排除故障后，开始实验，闭合开关，电压表的示数为2.5V，此时应将变阻器滑片向____端调节，在移动变阻器滑片的过程中，眼睛应注视___的示数，直至灯泡正常发光，此时电流表的示数为0.4A，则灯泡的额定功率为___W．

（3）完成上述实验后，又找来了一个阻值为R₀的电阻和两个开关．并借助部分现有的实验器材，设计了如图乙所示的电路，也测出了小灯泡的额定功率．请完成下列的实验步骤：

①闭合开关S₁和S₃，移动滑片，当电压表的示数为___V时，停止移动滑片．

②只闭合开关S₁和S₂，读出此时电压表的示数为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

小灯泡短路 左 电压表 1.52 3.8

【解析】

（1）闭合开关，移动滑动变阻器滑片，发现灯泡始终不亮，电流表有示数，说明电路是通路，电压表无示数，说明电压表可能被短路了，所以其故障原因可能是小灯泡短路．

（2）排除故障后，开始实验，闭合开关，电压表的示数为2.5V，要使灯泡两端的电压升高到额定电压，根据串联电路的分压规律，此时应将变阻器滑片向左端调节，电阻减小；

在移动变阻器滑片的过程中，因为根据灯泡两端的电压来确定灯泡是否正常工作，所以眼睛应注视电压表的示数，直至灯泡正常发光即电压表为3.8V，此时电流表的示数为0.4A，则灯泡的额定功率为：

．

（3）完成上述实验后，又找来了一个阻值为R0的电阻和两个开关．并借助部分现有的实验器材，设计了如图乙所示的电路，也测出了小灯泡的额定功率．

①闭合开关S1和S3，移动滑片，当电压表的示数为3.8V时，停止移动滑片，此时灯正常工作．

②只闭合开关S1和S2，读出此时电压表的示数为U，即灯和R0的总电压；

③R0两端的电压为：；

串联时，通过灯的电流与R0的电流相等，电流为：；

则灯泡额定功率的表达式为：

。