Question

9．在“測(cè)量小燈泡的額定功率”實(shí)驗(yàn)中，燈泡上標(biāo)有“3.8V”字樣，電源電壓恒為 6V．
（1）請(qǐng)你用筆畫線代替導(dǎo)線，將圖甲中的實(shí)物電路連接完整；要求滑片向右移動(dòng)燈泡變亮．

（2）電路連接好后，開關(guān)試觸時(shí)，發(fā)現(xiàn)燈泡不亮，電流表無示數(shù)，電壓表的示數(shù)接近電源電壓，其故障原因可能是小燈泡斷路．
（3）故障排除后，當(dāng)移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片使燈泡正常發(fā)光時(shí)，電流表的示數(shù)如圖乙所示，則燈泡的額定功率為1.52W．
（4）實(shí)驗(yàn)結(jié)束，交流討論時(shí)，同組的小華認(rèn)為：不用電流表，增加一個(gè)定值電阻，也能測(cè)量出這盞小燈泡的額定功率．請(qǐng)你幫助小華完成以下實(shí)驗(yàn)步驟．
①在虛線框內(nèi)畫出小華實(shí)驗(yàn)的電路圖．
②現(xiàn)提供 R₁=5Ω，R₂=10Ω和 R₃=20Ω三個(gè)電阻，則選擇R₁放入上述電路圖中更合適．理由是定值電阻兩端電壓小于2.2V，電流為0.4A，所以R＜5.5Ω．

Answer 1

分析 （1）測(cè)定小燈泡的電功率的實(shí)驗(yàn)中，根據(jù)滑片右移燈變亮和滑動(dòng)變阻器一上一下串聯(lián)接入電路中確定變阻器的連接；
（2）電壓表有示數(shù)說明電壓表兩接線柱與電源之間是通路，電流表無實(shí)數(shù)、小燈泡始終不亮說明電路斷路，即電壓表并聯(lián)部分?jǐn)嗦罚?br />（3）由圖乙讀出燈泡正常發(fā)光時(shí)的電壓和電流，根據(jù)P=UI計(jì)算燈泡的額定功率；
（4）由于沒有電流表，應(yīng)根據(jù)電壓表和定值電阻求出電流，使該電流等于燈泡的電流．

解答 解：（1）測(cè)定小燈泡的電功率的實(shí)驗(yàn)中，滑動(dòng)變阻器一上一下串聯(lián)接入電路中，要求滑片P向右移動(dòng)時(shí)燈泡變亮，即P右移變阻器連入阻值變小，由此實(shí)物連接如圖所示：
；
（2）連好電路閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)小燈泡始終不亮，電壓表有示數(shù)，電流表無示數(shù)，說明電壓表并聯(lián)部分?jǐn)嗦�，故障的原因可能是燈絲斷了；
（3）由乙圖可知，電流表使用0-0.6A量程，分度值0.02A，示數(shù)為0.4A，所以燈泡的額定功率：P=UI=3.8V×0.4A=1.52W；
（4）①?zèng)]有電流表，應(yīng)根據(jù)電壓表和定值電阻求出定值電阻的電流，使得該電流為小燈泡的額定電流，故小燈泡應(yīng)與定值電阻串聯(lián)接入電路中，然后用電壓表再測(cè)出燈泡的額定電壓，電路圖如圖所示：
；
②燈泡、定值電阻、滑動(dòng)變阻器串聯(lián)接入電路，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓規(guī)律可知，定值電阻兩端電壓小于 2.2V，電流為0.4A，則由R=$\frac{U}{I}$可知，R=$\frac{2.2V}{0.4A}$=5.5Ω，故選用R₁．
故答案為：（1）如圖；（2）小燈泡斷路；（3）1.52；（4）①如圖；②R₁；定值電阻兩端電壓小于 2.2V，電流為0.4A，所以 R＜5.5Ω．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了實(shí)物連接、電路故障的判斷、滑動(dòng)變阻器的正確使用以及歐姆定律和電功率公式的應(yīng)用，關(guān)鍵是能從圖上正確讀出正常發(fā)光時(shí)燈泡兩端電壓對(duì)應(yīng)的電流．