Question

9．在“測量小燈泡電功率”的實驗中，電源電壓恒定為6V，小燈泡的額定電壓為3.8V，正常發(fā)光時的電阻約為10Ω，所用滑動變阻器的規(guī)格為“50Ω 1A”．
（1）請用筆畫線代替導線把甲圖中未完成的實物電路連接完整；
（2）連接電路后閉合開關，發(fā)現(xiàn)小燈泡不發(fā)光，電壓表無示數(shù)，電流表有示數(shù)，則電路中發(fā)生的故障
是小燈泡短路（選填“小燈泡斷路”或“小燈泡短路”）；
（3）排除故障后，繼續(xù)進行實驗：閉合開關前，滑片P應移到B（選填“A”或“B”）端，閉合開關后，移動滑片P使燈泡L正常發(fā)光，此時電流表的示數(shù)如圖1乙所示，則小燈泡的額定電功率是0.912W；
（4）實驗過程中需要調節(jié)滑動變阻器從而得到我們所需要的電壓，在調節(jié)滑動變阻器的同時，眼睛應注意觀察電壓表．
（5）若試驗中發(fā)現(xiàn)該電壓表小量程損壞，只有大量程可用，為了測量額定功率，應該如何操作，請在圖2的線框中畫出操作電路圖．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)歐姆定律求出電路中最大電流，并確定電流表的量程；根據(jù)燈泡的額定電壓確定電壓表的量程；
使電流表串聯(lián)在電路中，電壓表并聯(lián)在燈泡兩端，注意滑動變阻器按一下一上的原則接線；
（2）電流表有示數(shù)，說明電路為通路；電壓表無示數(shù)，說明電壓表斷路或電壓表被短路；
（3）根據(jù)電流表的量程、分度值以及指針的位置讀出電流表的示數(shù)，然后根據(jù)P=UI求出燈泡的額定功率；
（4）小燈泡兩端的電壓等于額定電壓時，小燈泡才會正常發(fā)光，此時的實際功率等于額定功率，因此眼睛應注視電壓表的示數(shù)；
（5）根據(jù)串聯(lián)電路電壓特點，當燈泡正常工作時，求出滑動變阻器電壓小于3V，測滑動變阻器電壓，間接得到燈泡的額定功電壓．

解答 解：（1）連接電路時，開關必須處于斷開狀態(tài)；
電路中最大電流的大約值：I_最大=$\frac{U}{{R}_{L}}$=$\frac{3.8V}{10Ω}$=0.38A，因此電流表的量程選擇0～0.6A；
因為燈泡的額定電壓為3.8V，所以電壓表的量程為0～15V；
使電流表的0.6A接線柱與滑動變阻器的D接線柱相連，電壓表的負接線柱與燈泡的左接線柱相連；如下圖所示：

（2）電流表有示數(shù)，說明電路為通路；電壓表無示數(shù)燈泡不亮，說明電壓表被短路，因此電路故障為小燈泡短路；
（3）為了電路安全，閉合開關前，需將滑動變阻器的滑片移到阻值最大處，故將滑片放在B端，可以起到保護電路的作用；
根據(jù)實物圖可知，電流表的量程為0～0.6A，分度值為0.02A，示數(shù)為0.24A；
燈泡的額定功率：P=UI=3.8VV×0.24A=0.912W；
（4）閉合開關，移動滑動變阻器滑片P，眼睛應注視電壓表的示數(shù)，使燈泡兩端電壓等于燈泡額定電壓為止，此時燈泡的實際功率才等于燈泡額定功率．因此眼睛應注視電壓表的示數(shù)；
（5）電源電壓為6V，燈泡和滑動變阻器串聯(lián)在電路中，燈泡額定電壓為3.8V，要讓燈泡正常工作，滑動變阻器的電壓為6V-3.8V=2.2V＜3V，可以用電壓表0～3V量程，并聯(lián)在滑動變阻器兩端，當滑動變阻器的電壓為2.2V時，燈泡正常工作．電路圖如下圖所示：
；
故答案為：（1）電路連接如上圖所示；（2）小燈泡短路；（3）B；0.912；（4）電壓表；（5）如上圖．

點評 本題考查解了實物圖的連接、電表量程的選擇和正確的使用、電路故障的判斷、電流表的讀數(shù)、電功率和滑動變阻器的使用，有一定的綜合性．