Question

【題目】小明設(shè)計的“測量小燈泡額定功率”的電路圖如圖甲，已知電源電壓U恒為6V，小燈泡標有“3.8V”字樣，它正常發(fā)光時通過的電流約為0.32A。

（1）小明按圖甲進行電路連接，當他接好最后一根導(dǎo)線時，小燈泡立即發(fā)出耀眼的光，接著小燈泡燒壞。請指出小明在連接電路時的錯誤操作：①_____；②滑動變阻器滑片P在圖甲最右端位置。

（2）另一組同學(xué)也在做這個實驗，但開關(guān)閉合后，無論怎樣移動滑片發(fā)現(xiàn)小燈泡都不亮，電流表沒有示數(shù)，但電壓表有示數(shù)，請分析造成此現(xiàn)象的可能原因是_____。

（3）小明更換了一個同型號的新燈泡，正確連接電路，閉合開關(guān)，移動滑片P，燈泡正常發(fā)光時，電流表示數(shù)如圖乙所示，則小燈泡的額定功率為_____W。

（4）小明還想用已有實驗器材測量未知電阻Rx（約1Ω）的阻值。當他用電阻Rx替換小燈泡后，發(fā)現(xiàn)電壓表已損壞。（注意：其他器材完好、桌上還有一個開關(guān)S1可以使用：滑動變阻器的銘牌模糊不清，其最大阻值約為15Ω）請幫他完成實驗設(shè)計：在方框中畫出一個能測出Rx阻值的電路圖。

（________）

Answer 1

【答案】連接電路時開關(guān)沒有斷開 燈泡斷路 1.14

【解析】

（1）當他連接好所有的導(dǎo)線時，發(fā)現(xiàn)小燈泡立即發(fā)出耀眼的光，接著小燈泡燒壞，可能連接電路時開關(guān)沒有斷開，可能開關(guān)閉合前滑動變阻器沒有調(diào)到最大阻值處；

（2）開關(guān)閉合后，無論怎樣移動滑片發(fā)現(xiàn)小燈泡都不亮，電流表沒有示數(shù)，說明電路中出現(xiàn)斷路，電壓表有示數(shù)，這說明電壓表并聯(lián)部分斷路，即原因可能是燈泡斷路；

（3）小燈泡正常發(fā)光時通過的電流約為0.32A，電流表的量程為0～0.6A，分度值為0.02A，所以，圖乙中電流表的示數(shù)為0.3A，則小燈泡的額定功率為：P=UI=3.8V×0.3A=1.14W；

（4）當他用電阻Rx替換小燈泡后，發(fā)現(xiàn)電壓表已損壞，若不用滑動變阻器，則電路中的電流I1==6A，超出電流表的量程，所以電路中需要串聯(lián)滑動變阻器，又因滑動變阻器的銘牌模糊不清，其最大阻值約為15Ω，所以，實驗時應(yīng)先測出滑動變阻器的阻值，然后再測出Rx的阻值，故設(shè)計的電路圖如下圖所示：

實驗步驟：按圖示電路圖連接電路，閉合開關(guān)S1，斷開S2，移動滑片，讀出電流表示數(shù)I，則電路的總電阻R總=，保持滑片位置不變，再閉合開關(guān)S2，電阻Rx被短路，讀出電流表示數(shù)I′，則滑動變阻器的電阻R=，由串聯(lián)電路的總電阻等于各分電阻之和可得，未知電阻Rx=R總-R=-。