Question

4．在用電流表、電壓表測小燈泡功率的實驗時，燈泡上標有“3.8V”字樣．小熊設(shè)計的實驗電路圖如圖甲所示，并連接了部分實驗電路，如圖乙所示．

（1）在連接電路時開關(guān)應(yīng)斷開，滑動變阻器的滑片應(yīng)放在最右（選填“最左”或“最右”）端；
（2）請你在圖乙中幫助小熊完成實驗電路的連接．
（3）連接完實驗電路后，小熊閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)：燈泡不亮，電流表無示數(shù)，電壓表有示數(shù)且接近于電源電壓．請你幫助小熊分析電路出現(xiàn)故障的原因：燈泡斷路．
（4）排除故障后，小熊調(diào)節(jié)滑動變阻器，使燈泡正常發(fā)光，此時電流表的示數(shù)如圖丙所示，讀數(shù)為0.5A，則小燈泡的額定功率為1.9 W．
（5）假若電壓表15V量程損壞，3V量程能正常使用，電源電壓為6V且穩(wěn)定不變，仍利用現(xiàn)有的器材完成實驗，你認為正確的操作方法是：將電壓表改測滑動變阻器兩端的電壓．

Answer 1

分析 （1）注意為了保護電路，在接線過程中，開關(guān)應(yīng)處于斷開狀態(tài)．在閉合開關(guān)前，滑動變阻器的滑片P應(yīng)移到阻值最大處．
（2）根據(jù)燈泡的額定電壓確定電壓表的量程，且與燈泡并聯(lián)，注意正負接線柱的連接；滑動變阻器一上一下的串聯(lián)在電路中．
（3）燈泡不亮可能是燈泡斷路或短路，燈泡斷路時，電路斷路，電路中沒有電流，電流表無示數(shù)，電壓表并聯(lián)在電路中，電壓表測量電源電壓；燈泡短路時，電路總電阻減小，滑動變阻器電阻減小，電路電流增大，電流表示數(shù)增大，電壓表測量導(dǎo)線電壓，示數(shù)為0．
（4）根據(jù)電流表的量程和分度值讀出電流表的示數(shù)；根據(jù)P=UI求出燈泡的額定功率．
（5）電源電壓為6V，根據(jù)串聯(lián)電路電壓特點，當燈泡電壓為3.8V，滑動變阻器的電壓為2.2V＜3V，可以利用0～3V量程測量滑動變阻器的電壓．

解答 解：（1）為了保護電路，在接線過程中，開關(guān)應(yīng)斷開，以避免因接線錯誤造成短路將電源燒壞；
為了避免電路中電阻過小而燒壞電源或電表，在閉合開關(guān)前，滑動變阻器的滑片P應(yīng)移到阻值最大處，即最右端；
（2）燈泡的額定電壓為3.8V，所以電壓表選0～15V的量程，且與燈泡并聯(lián)，電流從正接線柱流入負接線柱流出；滑動變阻器一上一下的串聯(lián)在電路中．如圖所示：
（3）燈泡不亮，電流表無示數(shù)，應(yīng)該是燈絲斷了、燈泡接觸不良，電壓表串聯(lián)在電路中，電壓表測量電源電壓．
（4）電流表使用的0～0.6A量程，分度值為0.02A，所以串聯(lián)電路的電流為0.5A；
燈泡的額定功率為P=UI=3.8V×0.5A=1.9W．
（5）燈泡的額定電壓為3.8V，電壓表并聯(lián)在燈泡的兩端，電壓表選擇0～15V，但是0～15V量程壞了；當燈泡正常發(fā)光時，燈泡和滑動變阻器串聯(lián)在電路中，電源電壓為6V，要使燈泡電壓為3.8V，滑動變阻器兩端電壓為6V-3.8V=2.2V；把電壓表并聯(lián)在滑動變阻器的兩端，移動滑動變阻器的滑片，電壓表示數(shù)為2.2V時，燈泡正常發(fā)光．
故答案為：（1）斷開；最右；（2）如圖所示；（3）燈泡斷路；（4）0.5；1.9；（5）將電壓表改測滑動變阻器兩端的電壓．

點評 本題考查了電壓表和滑動變阻器的正確連接、電流表的讀數(shù)、電路故障的判斷、功率的計算，出現(xiàn)電壓表的量程損壞問題如何處理，這幾個問題是比較典型的類型習題，一定要掌握