Question

10．如圖所示，小明在進(jìn)行“測(cè)量小燈泡電功率”的實(shí)驗(yàn)，他已連接了部分電路．已知電源電壓為3V，小燈泡的額定電壓為2.5V：

（1）請(qǐng)用筆畫線代替導(dǎo)線，將圖示1電路連接完整（要求滑片P向右移動(dòng)時(shí)，變阻器接入電路中的阻值變�。�；
（2）連接好電路后，閉合開關(guān)，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，發(fā)現(xiàn)小燈泡始終不亮，電流表無(wú)示數(shù)，電壓表示數(shù)為3V，則出現(xiàn)故障的原因可能是小燈泡斷路；
（3）故障排除后，小明通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)得如下數(shù)據(jù)．分析數(shù)據(jù)可知燈泡的額定功率是0.5W；

實(shí)驗(yàn)次數(shù)	電壓表示數(shù) U/V	電流表示數(shù) I/A
1	2.0	0.17
2	2.5	0.20
3	3.0	0.22

（4）實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，老師給同學(xué)們一個(gè)10Ω的定值電阻R₀和兩只電流表，讓他們測(cè)出標(biāo)有“3.8V”字樣的小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻．電路圖如圖2所示，請(qǐng)你將實(shí)驗(yàn)過(guò)程補(bǔ)充完整：閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)變阻器的滑片，使電流表A₁的示數(shù)為0.38A，此時(shí)小燈泡正常發(fā)光，電流表A₂的示數(shù)如圖3所示，則小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻是11.9Ω（保留一位小數(shù)）．

Answer 1

分析 （1）將電壓表與燈泡并聯(lián)，根據(jù)電源電壓確定電壓表的量程，根據(jù)題目要求確定滑動(dòng)變阻器應(yīng)的接線柱，并串聯(lián)接入電路中；
（2）燈不亮，電流表無(wú)示數(shù)，可能是電路斷路了，根據(jù)電壓表示數(shù)等于電源電壓，分析判斷故障原因；
（3）由表格讀出燈泡電壓等于額定電壓時(shí)的電流，根據(jù)P=UI計(jì)算其額定功率；
（4）根據(jù)I=$\frac{U}{R}$確定電流表A₁的示數(shù)；
由圖3讀出電流表A₂的示數(shù)，再利用并聯(lián)電路電流特點(diǎn)計(jì)算出燈泡的額定電流值，根據(jù)R=$\frac{U}{I}$求出其電阻．

解答 解：
（1）測(cè)量小燈泡電功率的實(shí)驗(yàn)中，右移動(dòng)時(shí)變阻器接入電路中的阻值變小，則應(yīng)將右下接線柱接入電路；
電壓表與燈泡并聯(lián)，電源電壓為3V，所以電壓表應(yīng)選擇0～3V的量程，如圖所示：
；
（2）燈泡不亮，電流表無(wú)示數(shù)，說(shuō)明電路無(wú)電流，電路出現(xiàn)斷路，電壓表示數(shù)等于電源電壓，因此可能是電路中燈泡斷路了；
（3）由表格數(shù)據(jù)可知，當(dāng)燈泡兩端電壓2.5V時(shí)，通過(guò)的電流為0.2A，燈泡的額定功率是：P=UI=2.5V×0.2A=0.5W；
（4）分析電路圖2可知，電阻R0與燈并聯(lián)，則根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求電阻兩端的電壓等于小燈泡的額定電壓即U=3.8V，因此電阻中的電流為I=$\frac{U}{{R}_{0}}$=$\frac{3.8V}{10Ω}$=0.38A；
由圖3可知電流表讀數(shù)為0.7A，故通過(guò)燈泡的電流為I′=0.7A-0.38A=0.32A；
則小燈泡的電阻為R′=$\frac{U}{I′}$=$\frac{3.8V}{0.32A}$≈11.9Ω．
故答案為：（1）電路圖如上圖；（2）小燈泡斷路；（3）0.5；（4）0.38；11.9．

點(diǎn)評(píng) 此題主要考查學(xué)生關(guān)于測(cè)量小燈泡電功率實(shí)驗(yàn)的理解和掌握，注意伏安法的應(yīng)用，滑動(dòng)變阻器的連接以及歐姆定律的實(shí)際應(yīng)用是解題關(guān)鍵．