Question

15．某實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)用如圖所示器材測量小燈泡的電功率．已知電源電壓恒為6V不變，待測燈泡的額定電壓為3.8V，功率估計(jì)在1.1W左右．
（1）請?jiān)趫D甲中用筆畫線代替導(dǎo)線，使其成為完整的實(shí)驗(yàn)電路．
（2）閉合開關(guān)，同學(xué)們發(fā)現(xiàn)，電流表沒有示數(shù)，燈泡不亮，電壓表示數(shù)接近電源電壓，此時(shí)電路故障為小燈泡斷路．
（3）故障排除后，閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動變阻器換片P，使燈泡正常發(fā)光，此時(shí)電流表示數(shù)如圖丙所示為0.3A，則待測燈泡的額定功率為1.14W．
（4）若實(shí)驗(yàn)器材中電壓表0～15V量程被損壞，利用上圖器材怎樣測定待測燈泡的額定功率？簡要步驟把電壓表改用0-3V量程和變阻器并聯(lián)，閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑片使電壓表示數(shù)等于2.2V，讀出電流表示數(shù)．

Answer 1

分析 （1）由待測燈泡的額定電壓為3.8V選取電壓表的量程，完成實(shí)物圖；
（2）電壓表有示數(shù)，說明與電壓表兩接線柱連接的電路是通路，電流表無示數(shù)，說明電路斷路，據(jù)此分析故障的可能原因；
（3）測額定功率，應(yīng)調(diào)節(jié)滑動變阻器，使電壓表示數(shù)為燈泡額定電壓2.5V，讀出電流表示數(shù)I，由P=UI求出功率；
（4）電源電壓為6V，根據(jù)串聯(lián)電路電壓特點(diǎn)，當(dāng)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；按此分析將電壓表與滑動變阻器并聯(lián)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)即可．

解答 解：（1）由待測燈泡的額定電壓為3.8V可知，電壓表應(yīng)選大量程，實(shí)物圖如右下：

（2）燈泡不亮，電流表無示數(shù)，說明某處發(fā)生了斷路，電壓表示數(shù)接近電源電壓，說明與電壓表并聯(lián)的燈泡出現(xiàn)了斷路；
（3）由圖乙知，電流表的量程為0～0.6A，分度值為0.02A，所以示數(shù)為0.3A；
則待測燈泡的額定功率：P=UI=3.8V×0.3A=1.14W；
（4）由于電源電壓為6V，根據(jù)串聯(lián)電路電壓特點(diǎn)，當(dāng)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；按此分析將電壓表與滑動變阻器并聯(lián)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)即可．故簡要步驟是：把電壓表并聯(lián)在滑動變阻器兩端，調(diào)節(jié)滑動變阻器使得電壓表的示數(shù)是2.2V，然后讀出電流表的示數(shù)．
故答案為：（1）如上圖；（2）小燈泡斷路；（3）0.3；1.14；（4）把電壓表改用0-3V量程和變阻器并聯(lián)，閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑片使電壓表示數(shù)等于2.2V，讀出電流表示數(shù)．

點(diǎn)評 本題考查了伏安法測小燈泡額定功率的實(shí)驗(yàn)，考查了電路的連接及畫電路圖、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)、電流表讀數(shù)、故障的分析、求額定功率及設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案等內(nèi)容，涉及的知識點(diǎn)較多，綜合性較強(qiáng)，均為考試的重要內(nèi)容．