Question

【題目】小明和小華測量定額電壓為2.5V的小燈泡的額定功率

（1）①圖甲是他們連接的部分電路請用筆畫線代替導線將電路連接完整．

②閉合開關前，應將滑動變阻器處在最 （填寫“左”或“右”）端．

③閉合開關后，發現無論怎樣調節滑動變阻器的滑片，燈泡都不亮，電壓表和電流表均無示數，小明找來一根完好的導線，一端連在電源負極，另一端觸碰接線柱A、B、C，當發現只有觸碰接線柱C時，燈泡才發光，若電路中只有一處故障，且各器材，導線均完好，則電路故障可能是 ．

④排除故障后，閉合開關，移動滑動變阻器，當電壓表為2.5V時，電流表示數如圖乙所示，則小燈泡的額定功率為 W．

（2）小明和小華觀察電流表和電壓表均標有電阻值，請教老師后得知這是電表的電阻，為了在接好的圖甲中較準確的測量出小燈泡的電功率，他們對電壓表的負接線柱應該接在C處還是D處進行了探究，他們將開關閉合，移動滑動變阻器的滑片使燈泡發光，不添加器材，請你說出接下來的操作及判斷方法．

①操作 ；

②如何判斷： ； ．

（3）小明和小華重新設計了一種測量小燈泡額定功率的電路，如圖丙所示，電源電壓保持3.5V不變，R0為阻值為10Ω的定值電阻，連接好電路后進行如下操作：

（1）斷開開關S2，閉合開關S和、S1，移動滑動變阻器滑片P，使電壓表示數為2.5V；

（2）保持滑動變阻器滑片P位置不變，斷開開關S1，閉合開關S、S2，讀出電壓表示數為2.6V；

小燈泡的額電功率為 W（計算結果保留兩位小數）．

Answer 1

【答案】（1）①如下圖所示；②左；③變阻器斷路；④0.75；（2）①分別將電壓表的負接線柱接在C處和D處，分別記下電壓表的示數和電流表的示數UC、IC，UD、ID滑片，比較與的大小；②若＞，說明電流表的分壓較電壓表的分流作用大，為避免電流表分得的電壓對電壓表測量的影響，要將電壓表的負接線柱應該接D處；若＜，說明電壓表的分流較電流表的分壓作用大，為避免電壓表的分流對電流表測量的影響，要將電壓表的負接線柱應該接C；（3）0.72

【解析】

試題分析：（1）①因燈的電壓為2.5V，電壓表選用小量程與燈并聯，如上圖所示；②閉合開關前，應將滑動變阻器處在阻值最大處即最左端；③閉合開關后，發現無論怎樣調節滑動變阻器的滑片，燈泡都不亮，電壓表和電流表均無示數，說明電路斷路；小明找來一根完好的導線，一端連在電源負極，當發現只有觸碰接線柱C時，燈泡才發光，說明電源負極與C間發生斷路，若電路中只有一處故障，則電路故障可能是變阻器斷路；④移動滑動變阻器，當電壓表為2.5V時，電流表示數如圖乙所示，圖中電流表選用小量程，分度值為0.02A，示數為0.3A，則小燈泡的額定功率為P=UI=2.5V×0.3A=0.75W；（2）在（1）①圖中，分別將電壓表的負接線柱接在C處和D處，分別記下電壓表的示數和電流表的示數UC、IC，UD、ID滑片，接到C時，電流表測量的電流大小等于通過燈的電流，而電壓表測燈與電流表串聯的電壓；接到D時，電壓表測燈的電壓是準確的，而電流表測通過電壓表與燈的總電流；②若＞，說明電流表的分壓較電壓表的分流作用大，為避免電流表分得的電壓對電壓表測量的影響，要將電壓表的負接線柱應該接D處；若＜，說明電壓表的分流較電流表的分壓作用大，為避免電壓表的分流對電流表測量的影響，要將電壓表的負接線柱應該接C；（3）在上面的第2次操作中，保持持滑動變阻器滑片P位置不變，斷開開關S1，閉合開關S、S2，讀出電壓表示數為2.6V；此時定值電阻與變阻器串聯，根據串聯電路的電壓規律，變阻器的電壓U滑=3.5V﹣2.6V=0.9V，根據分壓原理，，即，R滑=Ω；故在第1次操作中，由串聯電路的規律和歐姆定律，通過變阻器的電流即燈的額定電流：IL==A；故燈的額定功率：PL=ULIL=2.5V×A≈0.72W。