Question

現(xiàn)有一個(gè)額定電流I₀為0.3A的小燈泡，為了測(cè)定小燈泡的額定功率，小芳設(shè)計(jì)了如圖1所示的實(shí)驗(yàn)電路圖．
（1）在連接電路的過(guò)程中，開關(guān)應(yīng)該是

斷開

的．
（2）在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，使電流表的讀數(shù)為

0.3

A時(shí)，燈泡正常發(fā)光．如果此時(shí)電壓表示數(shù)如圖2所示．則小燈泡的額定功率是

0.72

w．
（3）若開關(guān)閉合時(shí)，燈不亮，電流表示數(shù)為零，電壓表的示數(shù)約等于電源電壓，則電路出現(xiàn)的故障可能是

bc間出現(xiàn)斷路

（電路只有一處有故障）．
（4）如果電流表?yè)p壞了，另外再多給你兩個(gè)開關(guān)、1個(gè)已知阻值為R₀的定值電阻，現(xiàn)要求測(cè)量出小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻，請(qǐng)你設(shè)計(jì)出實(shí)驗(yàn)電路圖并畫在虛線框內(nèi)（電路連接好后，連線不得改變）

Answer 1

分析：（1）為了保護(hù)電路，連接電路時(shí)開關(guān)要斷開；
（2）燈泡在額定電流時(shí)的電壓就是額定電壓，故知道額定電流，而后讀出對(duì)應(yīng)的電壓表的示數(shù)，據(jù)公式P=UI即可計(jì)算出額定功率；
（3）由于燈泡不亮，且電流表物示數(shù)，即表明該電路是斷路，同時(shí)電壓表有示數(shù)，即表明電壓表與電源相連的電路沒(méi)有問(wèn)題，故據(jù)此能判斷出故障所在；
（4）想測(cè)電阻，即需要知道電壓和電流，而這里的器材中沒(méi)有電流表，即通過(guò)計(jì)算得出電流，也就是要求小燈泡的電流與定值電阻的電流相等，故應(yīng)將小燈泡和定值電阻串聯(lián)，而后通過(guò)閉合不同的開關(guān)打到上述目的；

解答：解：（1）連接電路時(shí)開關(guān)要斷開，目的是為了保護(hù)電路和用電器；
（2）此時(shí)當(dāng)燈泡中的電流等于額定電流0.3A時(shí)，即此時(shí)的電壓即為額定電壓，故據(jù)電壓表的表盤能看出，此時(shí)電壓表選的是小量程，分度值是0.1V，故電壓表的讀數(shù)是2.4V，故此時(shí)燈泡的額定功率是P=UI=2.4V×0.3A=0.72W；
（3）電流表物示數(shù)，且燈泡不亮，即表明該電路是斷路，同時(shí)電壓表有示數(shù)，即表明電壓表與電源相連的電路沒(méi)有問(wèn)題，故應(yīng)該是bc間出現(xiàn)斷路；
（4）想測(cè)電阻，即需要知道電壓和電流，而這里的器材中沒(méi)有電流表，即通過(guò)計(jì)算得出電流，也就是要求小燈泡的電流與定值電阻的電流相等，故應(yīng)將小燈泡和定值電阻串聯(lián)，而后通過(guò)閉合某些開關(guān)，使得電壓表測(cè)量燈泡的電壓，調(diào)節(jié)滑片使得小燈泡兩端電壓為額定電壓2.4V，再斷開或閉合某些開關(guān)測(cè)出小燈泡和定值電阻的總電壓，據(jù)串聯(lián)電路中電壓的規(guī)律即可計(jì)算出定值電阻的電壓，而后計(jì)算出定值電阻的電流，進(jìn)而利用歐姆定律可計(jì)算出小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻．見(jiàn)下圖：
故答案為：

故答案為：（1）斷開；（2）0.3；0.72；（3）bc間出現(xiàn)斷路；（4）如上圖所示．

點(diǎn)評(píng)：對(duì)于測(cè)小燈泡電阻或測(cè)功率的實(shí)驗(yàn)中，若只給你電壓表或電流表和定值電阻，應(yīng)考慮將沒(méi)有給出的量通過(guò)測(cè)量計(jì)算出來(lái)，如只給你電壓表，所以我們需要計(jì)算電流，即要求定值電阻的電流和所需的電流相等，故需將定值電阻與小燈泡串聯(lián)；同理若只給你電流表，則需將定值電阻和小燈泡并聯(lián)．