Question

3．小明同學(xué)想測量小燈泡的額定功率，現(xiàn)有2.5V的小燈泡一個，電源電壓為6V．他連接了如圖甲所示電路．
（1）粗心的小明同學(xué)忘記尚未連接好實物圖，請你幫助小明同學(xué)將圖甲中的電路連接完整．
（2）連接好電路，閉合開關(guān)后，發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮，電流表有示數(shù)，電壓表示數(shù)幾乎為0，則電路故障原因可能是A
A．小燈泡短路   B．小燈泡斷路    C滑動變阻器短路  D．滑動變阻器斷路
（3）閉合開關(guān)S，移動滑動變阻器的滑片P至電壓表示數(shù)為2V時小明發(fā)現(xiàn)燈泡發(fā)光較暗，要小燈泡正常發(fā)光，他應(yīng)將滑動變阻器的滑片P向A端移．（選填“A端”或“B端”）
（4）小燈泡正常發(fā)光時電流表的示數(shù)如圖乙所示，則小燈泡的額定功率為0.75W．
（5）實驗完成后小明同學(xué)還想測量額定電壓為3.8V的小燈泡的額定功率．經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)電壓表0--15V的量程已壞，請你幫助他利用現(xiàn)有器材完成實驗，你的辦法是將電壓表并聯(lián)在滑動變阻器兩端．當(dāng)電壓表的示數(shù)為2.2V時，3.8V的小燈泡正常發(fā)光．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)燈的額定電壓確定電壓表量程與燈并聯(lián)；
（2）閉合開關(guān)后，電流表有示數(shù)，說明電路為通路，根據(jù)燈泡不亮，電壓表示數(shù)幾乎為0，確定電路故障原因；
（3）燈在額定電壓下正常發(fā)光，根據(jù)圖中電壓表小量程讀數(shù)，比較電壓表示數(shù)與額定電壓的大小，根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律及分壓原理確滑片移動的方向；
（4）根據(jù)圖乙電流表小量程讀數(shù)，根據(jù)P=UI求燈的額定功率；
（5）根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律，求出燈正常發(fā)光時變阻器的電壓，將電壓表小量程與變阻器并聯(lián)．

解答 解：（1）因燈的額定電壓為2.5V，故電壓表選用小量程與燈并聯(lián)，如下所示：

  （2）連接好電路，閉合開關(guān)后，電流表有示數(shù)，說明電路為通路，燈泡不亮，電壓表示數(shù)幾乎為0，則電路故障原因可能是小燈泡短路，故選A；
（3）燈在額定電壓下正常發(fā)光，2V小于燈的額定電壓2.5V，應(yīng)增大燈的電壓，根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律，應(yīng)減小變阻器的電壓，由分壓原理，應(yīng)減小變阻器連入電路中的電阻大小，故滑片向A端移動，直到電壓表示數(shù)為額定電壓；
（4）小燈泡正常發(fā)光時電流表的示數(shù)如圖乙所示，圖中電流表使用小量程，分度值為0.02A，示數(shù)為0.3A，燈的功率：
P=UI=2.5V×0.3A=0.75W；
（5）根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律，當(dāng)變阻器的電壓為U_滑=2.2V時，燈的電壓為U_燈=U-U_滑=6V-2.2V=3.8V，燈正常發(fā)光，故將電壓表小量程并聯(lián)在滑動變阻器兩端，當(dāng)電壓表的示數(shù)為2.2V時，3.8V的小燈泡正常發(fā)光．
故答案為：（1）如上所示；（2）A；（3）A端；（4）0.75；（5）將電壓表并聯(lián)在滑動變阻器兩端．當(dāng)電壓表的示數(shù)為2.2V時，3.8V的小燈泡正常發(fā)光．

點評 本題測量小燈泡的額定功率，考查電路的連接、故障分析、注意事項、電流表讀數(shù)、額定功率的計算及設(shè)計實驗方案的能力．