Question

（10分）在“測(cè)量小燈泡的額定功率”實(shí)驗(yàn)中，已連接的部分電路如圖a所示．圖中電源電壓恒定，小燈泡上只能看到“3.8V”字樣．
（1）請(qǐng)你用筆畫(huà)線(xiàn)代替導(dǎo)線(xiàn)，將圖中的實(shí)物電路連接完整．

（2）正確連接實(shí)驗(yàn)電路后，開(kāi)關(guān)試觸時(shí)，發(fā)現(xiàn)燈泡不亮，電流表無(wú)示數(shù)，電壓表有示數(shù)．其故障原因可能是：                          
（3）故障排除后開(kāi)始實(shí)驗(yàn)，當(dāng)變阻器滑片滑到圖示位置時(shí)，電壓表的示數(shù)為3.0V.接著應(yīng)將滑片向   滑動(dòng)，直至燈泡兩端電壓為額定電壓，此時(shí)電流表的示數(shù)如圖b所示．則燈泡的額定功率為           W.
（4）實(shí)驗(yàn)時(shí)某小組學(xué)生發(fā)現(xiàn)電流表?yè)p壞，他們想設(shè)計(jì)一個(gè)不用電流表測(cè)定該小燈泡額定功率的實(shí)驗(yàn)．于是向老師要了一個(gè)阻值為R₀的定值電阻（阻值適當(dāng)）和一個(gè)單刀雙擲開(kāi)關(guān)（符號(hào)為：），借助原有的實(shí)驗(yàn)器材，順利完成了實(shí)驗(yàn)．假如由你來(lái)做該實(shí)驗(yàn)，要求電路只連接一次，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案．
①在虛線(xiàn)框內(nèi)畫(huà)出實(shí)驗(yàn)電路圖．

②簡(jiǎn)述實(shí)驗(yàn)步驟：                                                                         
                                                                   。
（用相應(yīng)的字母表示測(cè)出的物理量）
③寫(xiě)出燈泡額定功率的表達(dá)式P_額=          （用已知量和測(cè)量量表示）。

Answer 1

（1）如圖所示

（2）燈泡處斷路（或燈泡的燈絲斷路、燈泡與底座接觸不良等）
（3）右 1.52
（4）①如圖所示

②a.按圖連接電路，閉合S₁，S₂接1，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，使電壓表示數(shù)為3.8V。
b.保持滑動(dòng)變阻器滑片的位置不變，S₂接2，讀出電壓表示數(shù)為U。
③

試題分析：（1）小燈泡的額定電壓是3.8V，所以電壓表應(yīng)該選擇0~15V的量程，電壓表應(yīng)該與小燈泡并聯(lián)�；瑒�(dòng)變阻器應(yīng)選擇一上一下兩個(gè)接線(xiàn)柱接入電路。連接電路如圖：

（2）電壓表有示數(shù)，說(shuō)明除了與電壓表并聯(lián)的部分外，都是通路。燈泡不亮，電流表無(wú)示數(shù)，說(shuō)明電路中某處斷路，只可能是燈泡斷路。
（3）小燈泡兩端的電壓為3V，小于額定電壓3.8V，要使小燈泡兩端的電壓增大，要減小滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值，所以滑片應(yīng)當(dāng)向右移。當(dāng)小燈泡兩端的電壓為額定電壓，電流表的示數(shù)是0.4A，燈泡的額定功率。
（4）①?zèng)]有電流表，電壓表和定值電阻的組合能起到電流表的作用。先將燈泡、定值電阻、滑動(dòng)變阻器串聯(lián)，電壓表先與燈泡并聯(lián)，通過(guò)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，觀察電壓表的示數(shù)，使小燈泡能夠正常發(fā)光，然后再測(cè)出定值電阻兩端的電壓，就能算出電路中的電流，進(jìn)而算出小燈泡的額定功率。設(shè)計(jì)電路如圖：

②實(shí)驗(yàn)步驟：a.按圖連接電路，閉合S₁，S₂接1，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，使電壓表示數(shù)為3.8V。
b.保持滑動(dòng)變阻器滑片的位置不變，S₂接2，讀出電壓表示數(shù)為U。
③保持滑動(dòng)變阻器滑片的位置不變，S₂接2，電壓表示數(shù)為U，
定值電阻兩端的電壓，電路中的電流，
小燈泡的額定功率。