Question

如图甲所示是“测量小灯泡的电功率”的电路图，图乙是实物连接图．其中电源是两节新干电池，小灯泡的额定电流为0.3A，滑动变阻器上标有“10Ω lA”．

（1）图乙已连接了部分电路，请用笔画线代替导线按照电路图将未连接的电路连接完整；
（2）小明同学连接好电路后，闭合开关时发现灯光特别亮，这表明他在闭合开关前没有______；
（3）调节滑片P使电流表的示数为0.3A，此时电压表的示数如图丙所示，则该灯泡的额定功率为______w．若要增大小灯泡的电功率，则滑片P应向______（A/B）移动；
（4）有一位同学没有用电压表，但多用了一个开关，其他器材与上述相同，也测出了小灯泡的额定功率．请在下面方框内画出他设计的电路图，写出实验步骤及额定功率的表达式．实验步骤：______，额定功率的表达式：P_额=______．

Answer 1

解：（1）电压表与灯泡并联，因为电源由2节干电池组成，所以应选择0～3V的量程，如图所示：
；
（2）连接好电路后，闭合开关时发现灯光特别亮，说明电路中的总电阻很小，未将滑动变阻器的滑片滑到最大阻值处；
（3）电压表的量程为0～3V，分度值为0.1V，由图丙知，电压表的示数为2.5V，所以P=UI=2.5V×0.3A=0.75W；
若要增大小灯泡的电功率，应减小滑动变阻器的阻值，将滑片向左端或A端移动；
（4）要测量灯泡的额定功率，需调节滑动变阻器，使电流表的示数为0.3A，此时再测出灯泡两端的电压便可，因为没有电压表，可用开关将灯泡短路掉，测出此时滑动变阻器的电流I，则R_滑==，则U_滑=0.3A×R_滑=0.3A×=，所以U_额=U-U_滑=3V-，则P_额=U_额I_额=（3V-）×0.3A=0.9W×（1-），电路如图所示：
．
故答案为：（1）见上图；（2）将滑动变阻器的滑片滑到最大阻值处；（3）0.75；A；（4）设计的电路图如右图所示；
实验步骤：
①只闭合开关S₁，移动滑片P，使电流表的示数为0.3A；
②滑片P位置不变，再闭合开关S₂，读出电流表的示数为I．
额定功率的表达式：P_额=0.9W×（1-）．
分析：（1）电压表与灯泡并联，根据电源电压来确定电压表的量程；
（2）为保护电路，在闭合开关前，应将滑片移至最大阻值处；
（3）确定电压表的量程和分度值，读出电压值，根据P=UI计算出灯泡的电功率；要增大小灯泡的电功率，经减小滑动变阻器的阻值；
（4）电源电压已知，若测出灯泡正常发光时滑动变阻器的阻值，便可计算出灯泡正常发光时的电压，从而可以根据P=UI计算出灯泡的额定功率；
点评：此题是“测量小灯泡的电功率”的实验，考查了电压表的连接及电流表的读数，还考查了有关电功率的计算，其中（4）小题难度稍大，关键是想法得出小灯泡正常发光时灯泡两端的电压．