Question

在“测定小灯泡的额定功率”实验中，小明同学用一个电压表、一个电流表、一个开关、电压为大于5V的电源、

在“测定小灯泡的额定功率”实验中，小明同学用一个电压表、一个电流表、一个开关、电压为大于5V的电源、额定电压为3.8V的小灯泡和一个标有“20Ω 1.5A”的滑动变阻器，设计的电路如图甲所示的电路．（1）如果小灯泡的额定功率小于2W，电流表的量程应选______A；（2）请用铅笔画线代替导线，按照图甲所示的电路图，将图乙的实物电路连接完整（连线不得交叉）；（3）电路接好后，闭合开关，发现小灯泡特别亮，电压表与电流表的示数较大．电路连接无误，接下来应进行的操作是______，______ （两空按操作步骤先后顺序填写字母代号）．A．更换电池或小灯泡 B．检查电路是否短路C．移动滑动变阻器滑片至最大值位置 D．断开电路开关（4）在实验中，若电压表示数为2V，则灯泡的实际功率______额定功率（＞/＜/=）；在此基础上，为了能测出灯泡的额定功率，必须将滑片向______（左/右）；当电压表的示数为______V时小灯泡正常发光，此时电流表示数为0.4A，则灯泡的额定功率为______W；（5）完成上述实验后，小明还想测量一段电炉丝的电阻Rx，可是在连接电路时，发现电流表和滑动变阻器都已损坏．于是小明找到了一个定值电阻R，重新设计并连接了如图丙所示的电路．请把下列实验步骤补充完整：步骤1：只闭合开关S1，记下电压表的示数为U1；步骤2：______．电阻表达式（用物理量的符号表示）：Rx=______．

Answer 1

（1）灯泡正常发光时的电流不大于I=

P

U

=

2W

3.8V

≈0.53A＜0.6A，因此电流表选择0～0.6A；
（2）电流表选择0～0.6A，滑动变阻器、灯泡、电流表串联接入电路，电路图如图所示；
（3）闭合开关，发现小灯泡特别亮，电压表与电流表的示数较大，说明电路电阻太小，可能是滑动变阻器接入电路的阻值太小，可先闭合开关，移动滑动变阻器滑片至滑动变阻器阻值最大位置处，因此，接下来正确的实验操作是D、C；
（4）当用电器的实际电压为2V，小于额定电压3.8V时，实际功率小于额定功率．由电路图可知，应向右移动滑动变阻器滑片，使滑动变阻器接入电路的阻值变小，灯泡两端的电压变大，当电压表示数等于灯泡额定电压3.8V时，灯泡正常发光，灯泡的额定功率P=UI=3.8V×0.4A=1.52W；
（5）分析电路图可知：R与R_X串联，只闭合S₁，测R_X电压U₁；再闭合开关S₂，读出电压表的示数为U₂，即电源电压．
由：I_X=I，得：

U1

RX

=

U2?U1

R

，所以，R_X=

U1R

U2?U1

．
故答案为：（1）：0～0.6；（2）实物电路如图：

（3）D、C；（4）＜、右、3.8、1.52；（5）同时闭合S₁、S₂，读出电压表示数U₂、

U1R

U2?U1

．