Question

15．在“測量小燈泡電功率”的實(shí)驗(yàn)中，提供的器材有：“3.8V”的小燈泡、滑動變阻器、四節(jié)新干電池等，連接的電路如圖甲所示．

（1）連接電路時(shí)開關(guān)應(yīng)斷開；
（2）閉合開關(guān)后，發(fā)現(xiàn)燈泡不亮，兩電表均無示數(shù)，為了查找故障，小明將電壓表拆下，在開關(guān)閉合狀態(tài)下，分別將電壓表連接在電源，滑動變阻器及開關(guān)兩端，結(jié)果只有接在滑動變阻器兩端時(shí)，電壓表無示數(shù)，則肯定出現(xiàn)故障的元件是開關(guān)．
（3）排除故障后，當(dāng)移動滑片P到某位置時(shí)，電壓表示數(shù)如圖乙所示；為測量小燈泡的額定功率，應(yīng)將滑片P向右（選填“左”或“右”）移動，直至電壓表的示數(shù)3.8V．此時(shí)電流表的示數(shù)如圖丙所示，則小燈泡的額定功率是1.14W．

Answer 1

分析 （1）為保護(hù)電路，連接電路時(shí)，開關(guān)應(yīng)斷開；
（2）電流表在干路上，無示數(shù)，說明電路故障為斷路；如果電壓有示數(shù)，說明與電壓表串聯(lián)的元件是完好的；如果無示數(shù)，說明與電壓表串聯(lián)的元件有斷路，或與電壓表并聯(lián)的元件短路或電路中無電源，據(jù)此判斷故障所在．
（3）根據(jù)圖乙讀出電壓表的示數(shù)，若電壓低于額定電壓，則需減小變阻器的阻值，使燈泡兩端的電壓等于額定電壓，燈泡正常發(fā)光；
根據(jù)圖丙讀出電流表的示數(shù)，由P=UI計(jì)算出燈泡的額定功率．

解答 解：（1）連接電路時(shí)，開關(guān)要斷開；
（2）閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)燈泡不亮，兩電表均無示數(shù)，則此電路有斷路故障；
在開關(guān)閉合狀態(tài)下，將電壓表接在電源兩端時(shí)，電壓表有示數(shù)，說明電源、電壓表是完好的；
電壓表接在滑動變阻器兩端，電壓表無示數(shù)，說明滑動變阻器之外有斷路故障；
電壓表接在開關(guān)兩端時(shí)有示數(shù)，說明電壓表兩接線柱與電源的兩極是連通的，所以開關(guān)以外的電路是通路，則肯定出現(xiàn)的故障是 開關(guān)斷路了（雖然開關(guān)閉合，但開關(guān)可能接觸不良或接開關(guān)的導(dǎo)線松動）．
（3）電壓表的量程為0-15V，電壓表的示數(shù)為3V，要測燈泡的額定功率，使燈泡兩端電壓為3.8V，
使電壓表的示數(shù)由3V增大到3.8V，要使燈泡電壓增大，需要電流增大，總電阻減小，滑動變阻器電阻減小，滑片向右端移動．
電流表選擇0～0.6A量程，每一個(gè)大格代表0.2A，每一個(gè)小格代表0.02A，電流為0.3A，
P=UI=3.8V×0.3A=1.14W．
故答案為：（1）斷開；（2）開關(guān)；（3）右；1.14．

點(diǎn)評 本題是測量燈泡的額定電功率實(shí)驗(yàn)，考查了電功率的測量原理、滑動變阻器的使用、電路故障的分析及電路的連接等，考查全面，難度適中．