Question

（2012?泰州模擬）如圖（1）所示是“測定小燈泡的電功率”實驗的電路圖，圖（2）是所需實驗器材，燈泡的額定電壓為3.8V，燈絲的電阻約為10Ω，滑動變阻器標有“30Ω 1A”字樣．

（1）對照電路圖，用筆畫線代替導線，將圖（2）所給的實驗器材連成完整的電路．
（2）甲同學連接好最后一根導線后，燈泡立即發(fā)出明亮耀眼的光并很快熄滅．檢查后發(fā)現(xiàn)連線正確，請你找出他在實驗中的兩個操作不當之處：
①

開關(guān)沒有斷開

； ②

滑片沒有移到阻值最大位置

．
（3）乙同學將電路組裝好后，閉合開關(guān)發(fā)現(xiàn)電流表無示數(shù)，而電壓表有示數(shù)，且等于電源電壓，則該電路故障應為

燈泡斷路

．
（4）丙同學連完電路并閉合開關(guān)后，發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)為零，電流表示數(shù)為0.15A，產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因是

燈泡短路

．
（5）丁同學接線后發(fā)現(xiàn)開關(guān)沒有閉合時燈泡就已發(fā)光，而兩電表示數(shù)情況正常，開關(guān)閉合后燈泡反而熄滅，電壓表示數(shù)減小為零，電流表示數(shù)變大，但沒有超出量程．你認為他接線中出現(xiàn)的錯誤是

開關(guān)與燈泡并聯(lián)了

．
（6）排除故障后，為了測出小燈泡的額定功率，應調(diào)節(jié)滑動變阻器，使電壓表示數(shù)為

3.8

V，若此時電流表的示數(shù)如圖（3）所示，該燈泡的額定功率是

1.444

W．

Answer 1

分析：（1）電流表、燈泡、滑動變阻器、開關(guān)串聯(lián)接入電路；根據(jù)燈泡的額定電壓選擇電壓表量程，根據(jù)燈泡的電流選擇電流表的量程；連線時注意滑動變阻器的接法．
（2）連接完最后一根導線，燈泡立即發(fā)出明亮耀眼的光，說明連接完最后一根導線，電路立即接通且電路電阻阻值很小，可從連接電路的注意事項入手分析原因．
（3）燈泡不亮，電流表無示數(shù)，說明電路沒有電流通過是斷路，電壓表的示數(shù)等于電源的電壓，說明和電壓表并聯(lián)的用電器斷路，電壓表測量的是電源電壓．
（4）電流表示數(shù)較大，說明電路發(fā)生短路現(xiàn)象，電壓表示數(shù)幾乎為零，說明電壓表被短路或所測用電器短路．
（5）故障的分析可以采用“排除法”；根據(jù)電流表、電壓表以及小燈泡的不同現(xiàn)象逐個分析．
（6）測出小燈泡的額定功率，小燈泡兩端的電壓要等于燈泡兩端的電壓，根據(jù)量程和分度值讀出電流表的示數(shù)；
利用P=UI算出小燈泡的額定功率．

解答：解：（1）燈泡的額定電壓是3.8V，因此電壓表選擇0～15V量程，與小燈泡并聯(lián)；燈絲的電阻約為10Ω，因此燈泡正常發(fā)光時電路中的電流I=

U

R

=

3.8v

10Ω

=0.38A，電流表選擇0～0.6A量程，與燈泡串聯(lián)；滑動變阻器與小燈泡串聯(lián)，上下各選擇一個接線柱接入電路，如下圖所示：

（2）為保護電路，連接實物圖時應：①斷開開關(guān)，②滑動變阻器的滑片要調(diào)到使連入電路的電阻為最大的位置． 甲組同學連接好最后一根導線，燈泡立即發(fā)出明亮耀眼的光并很快熄滅，說明連完最后一根線，電路立即接通且電路電流較大，電路阻值太小，原因是：①連接電路時沒斷開開關(guān)；②滑動變阻器沒調(diào)到最大阻值．
故答案為：①開關(guān)沒有斷開；②滑片沒有移到阻值最大位置．
（3）根據(jù)燈泡不亮，電流表無示數(shù)，可判斷電路沒有電流通過，是斷路；根據(jù)電壓表的示數(shù)接近電源的電壓，可判斷和電壓表并聯(lián)的用電器斷路，電壓表測量的是電源電壓，
故答案為：燈泡斷路．
（4）電流表示數(shù)較大，電壓表示數(shù)為零，說明燈泡短路．
故答案為：燈泡短路．
（5）開關(guān)未閉合燈泡就發(fā)光，說明開關(guān)沒有與燈泡串聯(lián)；閉合開關(guān)，燈泡熄滅，電流表有示數(shù)，說明除燈泡以外的電路是通路．由此可知，開關(guān)與燈泡并聯(lián)．
故答案為：開關(guān)與燈泡并聯(lián)了．
（6）為了測出小燈泡的額定功率，應調(diào)節(jié)滑動變阻器，使電壓表示數(shù)為3.8V，電流表的讀數(shù)為0.38A，燈泡的額定功率P=UI=3.8V×0.38A=1.444W．
故答案為：3.8；1.444．

點評：本題是一道實驗題，考查了畫電路圖、連接實物圖、電路故障分析、滑動變阻器的調(diào)節(jié)、電流表讀數(shù)、求功率，涉及的內(nèi)容較多；設(shè)計實驗的原理圖時應明確實驗原理；連接實物圖時，要注意電表量程的選擇，注意電表正負接線柱不要接反，注意滑動變阻器的接法，滑動變阻器要接一上一下兩個接線柱．