题目

题型：不详难度：来源：

（10分）在测定小灯泡额定功率的实验中（所用灯泡的额定电压U₀＝3.8 V）：

（1）王强小组采用图A所示的方案，开关闭合前变阻器的滑片P应调到最_______端；测量时发现闭合开关后，无论怎样移动滑片P，灯都不亮，电流表示数始终为0，电压表示数约为6V，则电路中出现的故障可能是：_______；排除故障后，调节滑动变阻器，直到电压表的示数为3.8 V，此时电流表示数如图B所示，则小灯泡的额定功率为_______W．
（2）姚远小组设计了另一种实验方案（其中电源电压未知，电阻R的阻值已知）：
实验步骤：
①电路如图C所示，请你按电路图在图D中用笔画线连好电路；
②开关S拨到位置1，移动滑片P至任一位置，读出电流表示数I₁；
③开关S拨到位置2，滑片P位置不动，读出电流表示数I₂．
数据处理：
先算出了灯泡的电阻R_L＝_______（请你用所测的物理量表示），再根据P₀＝，计算出灯的额定功率．他们按此方案测量，发现实验结果与真实值相差较大，原因是：______________．仔细分析后，他们认为要准确测出灯泡的额定功率，只需将上述步骤2改为：_______．

答案

（1）右，电灯灯丝断了，1.14。（2）如图所示：

I₁R/（I₂－I₁），灯丝的电阻随温度而变，测出的R值不是正常工作状态下的电阻，开关S拨到位置1，移动滑片直到电流表示数为3.8V/R。

解析

试题分析：（1）在测定小灯泡额定功率的实验中，开关闭合前应使变阻器接入电路中电阻最大，由图知变阻器的滑片P应调到最右端；测量时发现闭合开关后，无论怎样移动滑片P，灯都不亮，电流表示数始终为0，说明电路某处发生了断路，而电压表示数约为6V，故与电压表并联的灯泡发生了断路；当电压表的示数U="3.8" V，由图B知通过的电流I=0.3A，则小灯泡的额定功率P=UI=3.8V×0.3A=1.14W．（2）根据电路图C，连接电路如图所示；开关S拨到位置1，L、R并联后与滑动变阻器串联，电流表测量通过R的电流为I₁，开关S拨到位置2，仍是L、R并联后与滑动变阻器串联，此时电流表测量通过干路的电流为I₂，灯泡两端电压U= I₁R，灯丝的电阻R_L=U/（I₂－I₁）= I₁R/（I₂－I₁）；由于灯丝的电阻随温度的升高而增大，故测量的实验结果不是正常工作状态下的电阻，与真实值相差较大；要想测其正常工作时的电阻，应使其两端电压为额定电压3.8V，即使开关S拨到位置1，移动滑片直到电流表示数为3.8V/R。