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(huà)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(huà)出電路圖 .
（3）閉合開(kāi)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(kāi)關(guān)，借助部分現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)器材，設(shè)計(jì)了如下圖所示的實(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(kāi)關(guān)S1 ， 將開(kāi)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(kāi)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）
（2）解：如圖所示：

（3）小燈泡短路
（4）10
（5）2；3.8；1；3.8V×（U-3.8V)/R0
【解析】（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；
（2）因?yàn)橐�求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(kāi)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)，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(kāi)關(guān)S1 ， 將開(kāi)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(kāi)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 .
故答案為：（1）;（2）見(jiàn)解答；（3）小燈泡短路；（4）10；（5）①2；3.8；②1；③3.8V×（U-3.8V)/R0 .
（1）伏安法測(cè)電阻的原理是歐姆定律的變形公式;（2）滑動(dòng)變阻器串聯(lián)在電路中，且滑片向左移動(dòng)時(shí)，接入的阻值應(yīng)變��；
（3）燈泡始終不亮，電流表有示數(shù)，電壓表無(wú)示數(shù)，表明電路是通路，電壓表被短路，即燈燈被短路；
（4）讀出電流表的示數(shù)利用歐姆定律的變形公式計(jì)算電阻值；
（5）缺少電流表測(cè)電功率時(shí)，要將燈泡與已知電阻串聯(lián)，首先移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，使燈泡兩端的電壓為其額定電壓，再測(cè)出燈泡與已知電阻兩端的總電壓，根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律求出已知電阻兩端的電壓，利用歐姆定律計(jì)算出電路中的電流，再利用公式P＝UI計(jì)算燈泡的額定功率 .