Question

【题目】小丽同学手里有一个标有“3.8V”字样小灯泡，她想知道小灯泡正常工作时的电阻，于是在学校实验室找来一些器材连接了如图甲所示的实验电路，电源电压恒定不变。

（1）小丽测小灯泡电阻的实验原理是 。

（2）请你用笔画线代替导线，将图甲中的实物连接完整（要求滑片向左移灯泡变亮），并在虚线框内画出电路图。

（3）闭合开关，移动滑动变阻器滑片，她发现灯泡始终不亮，电流表有示数，]电压表无示数 ，其故障原因是 。

（4）故障排除后，调节滑动变阻器使小灯泡正常发光，此时电流表的示数如图乙所示，示数为 0.38 A，小灯泡正常工作时的电阻是 Ω。

（5）完成上述实验后，小丽向老师要了一个已知阻值为R0的定值电阻和一个单刀双掷开关，借助部分现有的实验器材，设计了如图丙所示的实验电路，测出了小灯泡的额定功率，请你帮她完成下列实验步骤：

①连接好实验电路，闭合开关S1，将开关S2拨到触点 （选填“1”或“2”），移动滑片，使电压表的示数为 V

②保持滑片的位置不动，再将开关S2拨到触点 （选填“1”或“2”），读出电压表的示数为U

③小灯泡额定功率的表达式为P额= （用已知量和测量量表示）

Answer 1

【答案】（1)I=U/R （2)如图 （3）小灯泡短路 （4）10Ω （5）①2 3.8 ②1 ③3.8V×（U-3.8V)/R0

【解析】试题分析：（1）根据题意知道小丽测小灯泡电阻的实验原理是I="U/R" （2）因为要求P向左移时灯泡亮度变亮，所以，变阻器连入电路的电阻则要变小，实物连线如图。

（3）根据题意知道，闭合开关，移动滑动变阻器滑片，灯泡始终不亮，电流表有示数，电压表无示数，所以，表明了灯被短路；（4）根据题意知道小灯泡正常工作电压是3.8V,通过的电流是0.38A，所以由欧姆定律得小灯泡正常工作时的电阻是R=U/I=3.8V/0.38A=10Ω；（5）①根据伏安法，闭合开关S1，将开关S2拨到触点2，使电压表测量灯泡两端的电压，调节滑动变阻器使灯泡两端的电压达到3.8V，②保持滑片的位置不动，再将开关S2拨到触点1，此时电压表的示数为U，即灯泡和R0两端的电压；③由串联电路的特点可计算小灯泡的电流是I灯=（U-3.8V）/R0，所以小灯泡额定功率的表达式为P=U灯I灯=3.8V×（U-3.8V)/R0