Question

（2013?咸陽(yáng)一模）飛羽用一只標(biāo)有2.5V字樣的小燈泡練習(xí)測(cè)定小燈泡的電功率．
（1）飛羽完成的電路連接如圖所示，閉合開(kāi)關(guān)前滑動(dòng)變阻的畫片P應(yīng)置于

左

（選填“左”或“右”）端；
（2）飛羽閉合開(kāi)關(guān)，發(fā)現(xiàn)燈泡不亮，電壓表有示數(shù)，電流表無(wú)示數(shù)，任意移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，電壓表示數(shù)不變．經(jīng)檢查電路連接無(wú)誤，且導(dǎo)線無(wú)接觸不良之處，產(chǎn)生這種故障原因是

燈泡斷路

（3）排除故障后，為測(cè)定小燈泡的額定功率，應(yīng)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片使得電壓表示數(shù)為

2.5

V．

（4）飛羽還想利用上述實(shí)驗(yàn)裝置測(cè)量一段電爐絲的電阻R_x，可是連接電路時(shí)發(fā)現(xiàn)電流表已燒壞，原電路不能使用，請(qǐng)你利用現(xiàn)有器材（電壓未知的電源，量程合適的電壓表、最大阻值已知為R₀的滑動(dòng)變阻器、開(kāi)關(guān)各一個(gè)、導(dǎo)線若干），幫助飛羽設(shè)計(jì)一個(gè)不用改變電壓表位置就能測(cè)出這段電爐絲電阻的電路．把你設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)電路圖畫在虛線框內(nèi)（電爐絲的符號(hào)用電阻的符號(hào)表示）．
（5）請(qǐng)寫出連接電路之后主要的實(shí)驗(yàn)步驟：

閉合電路，先調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器使得接入電路電阻為0，記下電壓表的示數(shù)U₁

；

再調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器使得接入電路電阻為最大值R₀，記下電壓表的示數(shù)U₂

．

Answer 1

分析：（1）閉合開(kāi)關(guān)前，滑片應(yīng)移至最大阻值處；
（2）電流表無(wú)示數(shù)，燈泡不亮，說(shuō)明電路出現(xiàn)了斷路，根據(jù)電壓表的示數(shù)情況判斷斷路處；
（3）測(cè)量燈泡的額定功率，則燈泡兩端的電壓等于額定電壓；
（4）如果沒(méi)有電流表，則可以用電壓表和滑動(dòng)變阻器來(lái)代替電流表的作用，將其與被測(cè)電阻串聯(lián)，根據(jù)伏安法計(jì)算出；
（5）根據(jù)伏安法，測(cè)出定值電阻的電壓，便可根據(jù)I=

U

R

計(jì)算出電流，再待測(cè)電阻的電壓，便可根據(jù)R=

U

I

計(jì)算出電阻的值．

解答：解：（1）由圖知，滑動(dòng)變阻器接了下面右邊的接線柱，所以在閉合開(kāi)關(guān)前，滑片應(yīng)移至最左端；
（2）電流表無(wú)示數(shù)，燈泡不亮，說(shuō)明電路出現(xiàn)了斷路，電壓表有示數(shù)，且任意移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，電壓表示數(shù)不變，說(shuō)明與電壓表并聯(lián)的燈泡斷路；
（3）小燈泡的額定電壓為2.5V，所以測(cè)定小燈泡的額定功率，要使得電壓表示數(shù)為2.5V；
（4）電流表已燒壞，應(yīng)用電流表與滑動(dòng)變阻器來(lái)代替電流表與待測(cè)電阻串聯(lián)，滑動(dòng)變阻器相當(dāng)于阻值為0和阻值為R0的兩個(gè)定值電阻，如圖所示：
；
（5）按照電路連接實(shí)物電路，注意滑片移至最大阻值處，閉合開(kāi)關(guān)，移動(dòng)滑片，使滑動(dòng)變阻器的阻值為0，記下此時(shí)電壓表的示數(shù)U1，等于電源電壓；再調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器使得接入電路電阻為最大值R₀，記下電壓表的示數(shù)U₂，此時(shí)滑動(dòng)變阻器的電壓為U₁-U₂，可得電路中的電流I=

U1-U2

R0

，則可根據(jù)電阻公式求出其電阻的值．
故答案為：（1）左；（2）燈泡斷路；（3）2.5；（4）見(jiàn)上圖；（5）閉合電路，先調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器使得接入電路電阻為0，記下電壓表的示數(shù)U₁；再調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器使得接入電路電阻為最大值R₀，記下電壓表的示數(shù)U₂．

點(diǎn)評(píng)：此題是測(cè)定小燈泡的電功率實(shí)驗(yàn)，考查了滑動(dòng)變阻器的使用及電路故障的分析，同時(shí)考查了額定功率的測(cè)量方法及沒(méi)有電流表時(shí)電阻的測(cè)量方法，此時(shí)需用替代法讓定值電阻和電壓表來(lái)代替電流表的作用．