在测定小灯泡额定功率的实验中 (所用灯泡的额定电压U0=3.8V)．(1)小明实验小组采用图甲的方案.闭合开关后.发现无论怎样移动滑片P.灯都不亮.电流表示数始终为0.电压表示数约为6V.则电路中出现的故障可能是小灯泡断路,排除故障后.调节滑动变阻器.直到电压表的示数为3.8V.观察到电流表示数如图乙所示.则小灯泡的额定功率为1.14W．(2)小红实验小组设� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

10．在测定小灯泡额定功率的实验中（所用灯泡的额定电压U₀=3.8V）．

（1）小明实验小组采用图甲的方案，闭合开关后，发现无论怎样移动滑片P，灯都不亮，电流表示数始终为0，电压表示数约为6V，则电路中出现的故障可能是小灯泡断路；排除故障后，调节滑动变阻器，直到电压表的示数为3.8V，观察到电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为1.14W．
（2）小红实验小组设计了另一种实验方案（其中电源电压未知，电阻R的阻值已知）．①电路如图丙所示，小红按电路图连接好电路；②开关S拔到位置1，移动滑片P至任一位置，读出电流表示数I₁；③开关S拔到位置2，滑片位置不动（选填“向右移”、“向左移”或“不动”），读出电流表示数I₂．先算出灯泡的电阻：R_L=$\frac{{I}_{1}R}{{I}_{2}-{I}_{1}}$（请你用所测的物理量表示），再根据P₀=$\frac{{{U}_{0}}^{2}}{{R}_{L}}$，计算灯泡的额定功率．他们按此方案测量，发现实验结果与真实值相差较大，原因是灯泡电阻随温度的变化而变化，题中所求电阻值R_L与灯泡正常发光时的阻值不相等，所以根据P₀₌$\frac{{{U}_{0}}^{2}}{{R}_{L}}$求出的功率与额定功率的真实值相差较大．仔细分析后，他们认为要准确测出灯泡的额定功率，只需将上述步骤2改为：开关S拔到位置1，移动滑片P直到电流表示数为I₁=$\frac{{U}_{0}}{R}$=$\frac{3.8V}{R}$为止，读出电流表示数I₁．

分析（1）灯泡不亮，可能是由电路断路或灯泡短路造成的，根据故障现象分析电路故障原因；由图示电流表确定电流表量程与分度值，读出电流表示数，然后由P=UI求出灯泡额定功率．
（2）a、小红小组想使用等效替代法，根据等效替代法分析答题；b、开关拨到2时，应保持滑片位置不动；
c、由欧姆定律求出灯泡两端的电压，由串联电路的特点求出流过灯泡的电流，最后由欧姆定律求出灯泡的电阻；
d、灯泡电阻随温度的变化而变化，题中所求电阻值R_L与灯泡正常发光时的阻值不相等，所以根据P₀=$\frac{{{U}_{0}}^{2}}{{R}_{L}}$求出的功率与额定功率的真实值相差较大；
e、为准确测出灯泡功率，只需在步骤②中进行如下操作即可：开关S拔到位置1，移动滑片P直到灯泡正常发光为止，读出电流表示数I₁．）

解答解：（1）灯泡断路，或灯泡短路，或灯泡电路之外电路断路时，灯泡不亮；
电流表示数为0，说明电路存在断路；电压表有示数，说明电压表与电源两极相连，
电压表并联电路之外电路不存在断路，综合分析可知，与电压表并联的灯泡断路．
由图乙所示的电流表可知，电流表量程是0～0.6A，分度值是0.02A，电流表示数是0.3A，
灯泡额定功率：
P=UI=3.8V×0.3A=1.14W．
（2）（2）③a、开关S拔到位置2，滑片位置不动，读出电流表示数I₂．
b、开关在位置1时，灯泡与电阻并联，灯泡两端的电压U_L=U_R=I₁R，
开关打到2位置时，由并联电路特点知：流过灯泡的电流I_灯=I₂-I₁，
则灯泡电阻R_L=$\frac{{U}_{L}}{{I}_{L}}$=$\frac{{I}_{1}R}{{I}_{2}-{I}_{1}}$；
c、因为灯泡电阻随温度的变化而变化，题中所求电阻值R_L与灯泡正常发光时的阻值不相等，
所以根据P₀=$\frac{{{U}_{0}}^{2}}{{R}_{L}}$求出的功率与额定功率的真实值相差较大；
d、要准确测出灯泡的额定功率，只需将上述步骤2改为：
开关S拔到位置1，移动滑片P直到电流表示数为I₁=$\frac{{U}_{0}}{R}$=$\frac{3.8V}{R}$为止，读出电流表示数I₁．
故答案为：（1）小灯泡断路；1.14；（2）不动；$\frac{{I}_{1}R}{{I}_{2}-{I}_{1}}$；
灯泡电阻随温度的变化而变化，题中所求电阻值R_L与灯泡正常发光时的阻值不相等，所以根据P₀₌$\frac{{{U}_{0}}^{2}}{{R}_{L}}$求出的功率与额定功率的真实值相差较大；开关S拔到位置1，移动滑片P直到电流表示数为I₁=$\frac{{U}_{0}}{R}$=$\frac{3.8V}{R}$为止，读出电流表示数I₁．

点评本题考查了电路故障分析、欧姆定律的应用、并联电路的特点、实验操作设计，本题第（2）小题应用了等效替代法，第（2）小题有一定的难度，解题是时要注意认真分析．

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