Question

10．在“測(cè)定“3.8V”小燈泡的電功率”的實(shí)驗(yàn)中（電源電壓恒定）．

（1）請(qǐng)你用筆畫線代替導(dǎo)線，將圖甲中的實(shí)驗(yàn)電路連接完整，要求滑動(dòng)變阻器滑片P向右滑動(dòng)時(shí)燈泡變亮．
（2）在閉合開關(guān)前，滑動(dòng)變阻器的滑片P應(yīng)移到A端（選填“A”或“B”）．
（3）實(shí)驗(yàn)時(shí)，要使小燈泡正常發(fā)光，應(yīng)移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片P使電壓表示數(shù)為3.8V時(shí)，電流表示數(shù)如圖乙所示，通過燈泡的電流為0.3A，燈泡的額定功率為1.14W．
（4）做完實(shí)驗(yàn)后，小明看到實(shí)驗(yàn)臺(tái)上有一個(gè)定值電阻R，上邊的數(shù)字模糊不清，想測(cè)出它的阻值，可是發(fā)現(xiàn)電壓表損壞，經(jīng)過小組討論設(shè)計(jì)了如圖所示的電路圖，利用前面的數(shù)據(jù)測(cè)出了R的阻值．請(qǐng)你幫小明完成主要的實(shí)驗(yàn)步驟及計(jì)算電阻R的表達(dá)式．
主要步驟：a）連接電路；b）閉合S₁，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器使小燈泡的電流為額定電流即0.3A；c）斷開S₁，閉合S₂，測(cè)得R與L的總電流I．
計(jì)算電阻R的表達(dá)式：R=$\frac{3.8V}{I-0.3A}$．

Answer 1

分析 （1）測(cè)小燈泡功率的實(shí)驗(yàn)中滑動(dòng)變阻器應(yīng)串聯(lián)入電路中，根據(jù)滑片P向右滑動(dòng)時(shí)燈泡變亮的要求和電壓表與燈泡并聯(lián)連接實(shí)物電路圖；
（2）在閉合開關(guān)前，滑動(dòng)變阻器的滑片P應(yīng)移到阻值最大處；
（3）燈泡在額定電壓下的功率為額定功率，由圖示電流表確定其量程與分度值，然后讀出其示數(shù)，由P=UI可求出燈泡的額定功率；
（4）有電流表和燈泡，借助并聯(lián)電路特點(diǎn)測(cè)量出R的電壓和電流，閉合s₁，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器使小燈泡的電流為額定電流即0.3A；然后斷開s₁，閉合s₂，測(cè)得R與L的總電流，再利用歐姆定律可求R阻值．

解答 解：（1）測(cè)小燈泡功率的實(shí)驗(yàn)中，滑動(dòng)變阻器應(yīng)串聯(lián)入電路中，題中要求“滑動(dòng)變阻器的滑片P向右端移動(dòng)時(shí)小燈泡變亮”，所以此時(shí)變阻器連入阻值變小，應(yīng)將接線柱B接入電路中；電壓表與燈泡并聯(lián)測(cè)其電壓，燈泡額定電壓3.8V，所以電壓表使用0～15V量程，如圖所示：

（2）在閉合開關(guān)前，為了保護(hù)電路，應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片P應(yīng)移到阻值最大處，即A端；
（3）當(dāng)電壓表示數(shù)等于燈泡額定電壓3.8V時(shí)，燈泡正常發(fā)光；由圖乙所示電流表可知，其量程為0～0.6A，分度值為0.02A，示數(shù)為0.3A，燈泡的額定功率：P=UI=3.8V×0.3A=1.14W；
（4）b）、閉合S₁，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器使小燈泡的電流為額定電流即0.3A，此時(shí)小燈泡和R兩端的電壓為3.8V；c）、斷開S₁，閉合S₂，測(cè)得R與L的總電流I；
電阻R的表達(dá)式：R=$\frac{{U}_{R}}{{I}_{R}}$=$\frac{3.8V}{I-0.3A}$．
故答案為：（1）如上圖；（2）A；（3）3.8V；0.3；1.14；（4）b）、閉合S₁，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器使小燈泡的電流為額定電流即0.3A，此時(shí)小燈泡和R兩端的電壓為3.8V；c）、斷開S₁，閉合S₂，測(cè)得R與L的總電流I；R=$\frac{3.8V}{I-0.3A}$．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了實(shí)物圖的連接，滑動(dòng)變阻器的正確使用，電流表的讀數(shù)，電功率計(jì)算以及特殊方法測(cè)電阻等，涉及知識(shí)點(diǎn)多，綜合性強(qiáng)．