Question

【題目】小麗同學(xué)手里有一個(gè)標(biāo)有“3.8V”字樣小燈泡，她想知道小燈泡正常工作時(shí)的電阻，于是在學(xué)校實(shí)驗(yàn)室找來(lái)一些器材連接了如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)電路，電源電壓恒定不變。

（1）小麗測(cè)小燈泡電阻的實(shí)驗(yàn)原理是 。

（2）請(qǐng)你用筆畫線代替導(dǎo)線，將圖甲中的實(shí)物連接完整（要求滑片向左移燈泡變亮），并在虛線框內(nèi)畫出電路圖。

（3）閉合開關(guān)，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片，她發(fā)現(xiàn)燈泡始終不亮，電流表有示數(shù)，]電壓表無(wú)示數(shù) ，其故障原因是 。

（4）故障排除后，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器使小燈泡正常發(fā)光，此時(shí)電流表的示數(shù)如圖乙所示，示數(shù)為 0.38 A，小燈泡正常工作時(shí)的電阻是 Ω。

（5）完成上述實(shí)驗(yàn)后，小麗向老師要了一個(gè)已知阻值為R0的定值電阻和一個(gè)單刀雙擲開關(guān)，借助部分現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)器材，設(shè)計(jì)了如圖丙所示的實(shí)驗(yàn)電路，測(cè)出了小燈泡的額定功率，請(qǐng)你幫她完成下列實(shí)驗(yàn)步驟：

①連接好實(shí)驗(yàn)電路，閉合開關(guān)S1，將開關(guān)S2撥到觸點(diǎn) （選填“1”或“2”），移動(dòng)滑片，使電壓表的示數(shù)為 V

②保持滑片的位置不動(dòng)，再將開關(guān)S2撥到觸點(diǎn) （選填“1”或“2”），讀出電壓表的示數(shù)為U

③小燈泡額定功率的表達(dá)式為P額= （用已知量和測(cè)量量表示）

Answer 1

【答案】（1)I=U/R （2)如圖 （3）小燈泡短路 （4）10Ω （5）①2 3.8 ②1 ③3.8V×（U-3.8V)/R0

【解析】試題分析：（1）根據(jù)題意知道小麗測(cè)小燈泡電阻的實(shí)驗(yàn)原理是I="U/R" （2）因?yàn)橐��?/span>P向左移時(shí)燈泡亮度變亮，所以，變阻器連入電路的電阻則要變小，實(shí)物連線如圖。

（3）根據(jù)題意知道，閉合開關(guān)，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片，燈泡始終不亮，電流表有示數(shù)，電壓表無(wú)示數(shù)，所以，表明了燈被短路；（4）根據(jù)題意知道小燈泡正常工作電壓是3.8V,通過(guò)的電流是0.38A，所以由歐姆定律得小燈泡正常工作時(shí)的電阻是R=U/I=3.8V/0.38A=10Ω；（5）①根據(jù)伏安法，閉合開關(guān)S1，將開關(guān)S2撥到觸點(diǎn)2，使電壓表測(cè)量燈泡兩端的電壓，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器使燈泡兩端的電壓達(dá)到3.8V，②保持滑片的位置不動(dòng)，再將開關(guān)S2撥到觸點(diǎn)1，此時(shí)電壓表的示數(shù)為U，即燈泡和R0兩端的電壓；③由串聯(lián)電路的特點(diǎn)可計(jì)算小燈泡的電流是I燈=（U-3.8V）/R0，所以小燈泡額定功率的表達(dá)式為P=U燈I燈=3.8V×（U-3.8V)/R0