Question

如圖1所示是測定小燈泡額定功率的實物連接圖，其中電源是三節(jié)新的干電池，燈泡額定電壓是3.8V，其燈絲電阻約是10Ω，滑動變阻器上標有“10Ω 1A”的字樣，電流表（0-0.6A、0-3A）電壓表（0-3V、0-15V）．
（1）用筆畫線代替導線將電路中未連接的部分連接好，使它成為完整的實驗電路．
（2）小遠合理地連接好電路，并按正確的順序操作，但閉合開關后燈不亮，電流表和電壓表讀數都為零，聰明的小遠猜想：______
A．可能是燈絲斷了
B．可能是滑動變阻器斷路
C．可能是電燈泡短路了
D．可能是電流表短路了
（3）假如電壓表0-15V量程已損壞，小遠仍想測出小燈泡的額定功率，請你將小遠設計的電路圖畫在下面的方框內如圖2．
（4）按小遠新設計的電路圖調節(jié)滑動變阻器，使電壓表示數達到______V，小燈泡正常發(fā)光，此時電流表示數如圖所示，則小燈泡的額定功率是______W．

Answer 1

解：（1）燈泡額定電壓是3.8V，電壓表選0～15V量程，燈泡正常發(fā)光時的電流約為I===0.38A，
電流表選0～0.6A量程，燈泡、滑動變阻器、電流表串聯(lián)接入電路，電壓表并聯(lián)在燈泡兩端，電路圖如圖1所示．
（2）由電路圖可知：
A、如果燈絲斷了燈泡不亮，電路斷路，電流表示數為零，電壓表與電源兩極相連，電壓表示數不為零，不符合題意；
B、滑動變阻器斷路，電路斷路，燈泡不亮，電流表示數為零，電壓表與電源兩極不能相連，電壓表示數為零，符合題意；
C、如果電燈泡短路，燈泡不亮，電流表有示數，電壓表沒有示數，不符合題意；
D、如果電流表短路，電流表示數為零，燈泡發(fā)光，電壓表有示數，不符合題意；故選B．
（3）燈泡額定電壓是3.8V，電源電壓是1.5V×3=4.5V，燈泡正常發(fā)光時，滑動變阻器電壓為4.5V-3.8V=0.7V＜3V，
電壓表0～15V量程損壞．可以用0～3V量程測滑動變阻器電壓，因此電壓表與滑動變阻器并聯(lián)，電路圖如圖2所示．
（4）電壓表測滑動變阻器電壓，當燈泡正常發(fā)光時，滑動變阻器電壓，即電壓表示數是0.7V；
電流表量程是0～0.6A，由圖所示電流表可知，電流表分度值是0.02A，電流表示數是0.4A，
燈泡功率P=UI=3.8V×0.4A=1.52W．
故答案為：（1）電路圖如圖1所示；（2）B；（3）電路圖如圖2所示；（4）0.7；1.52．

分析：（1）根據燈泡額定電壓確定電壓表量程，根據燈泡正常發(fā)光時的電流確定電流表量程，把燈泡、滑動變阻器、電流表串聯(lián)接入電路，電壓表并聯(lián)在燈泡兩端．
（2）分析各故障原因可能出現的故障現象，然后選出符合題意的故障原因．
（3）電壓表0～15V量程已經損壞，可用電壓表的小量程測滑動變阻器兩端電壓，間接測出燈泡電壓，據此設計實驗電路．
（4）由串聯(lián)電路特點求出燈泡正常發(fā)光時，滑動變阻器兩端電壓，即電壓表示數；
根據電流表量程，由圖示電流表確定電流表分度值，讀出電流表示數，然后由P=UI求出燈泡功率．
點評：本題考查了連接電路圖、電路故障分析、電路設計、電表讀數、求燈泡功率等問題，是實驗的�？紗栴}，一定要掌握；實驗設計是本題的難點．