Question

20．小明同學(xué)在做“測定小燈泡的電功率”的實驗時，按照如圖（a）所示的電路圖連接電路，其中電源電壓為4.5伏且保持不變，小燈額定電壓為3.8V，滑動變阻器上標有“25Ω  lA”的字樣．實驗時，小明操作步驟正確，但閉合電鍵后發(fā)現(xiàn)小燈不亮．小明猜想可能是：A、小燈泡斷路了；B、小燈泡短路了；C、滑動變阻器斷路了．

①小明想借助電路中的電流表和電壓表驗證自己的猜想，請你幫助小明完成如表的填寫．

猜 想	電流表示數(shù)（A）	電壓表示數(shù)（V）
如果A成立
如果B成立
如果C成立

②經(jīng)過驗證后，小明排除故障繼續(xù)實驗．他發(fā)現(xiàn)電壓表0～15V量程已損壞，于是重新設(shè)計電路進行實驗，當他調(diào)節(jié)滑片P的位置，使電壓表示數(shù)達到0.7伏時，說明小燈泡正常發(fā)光，此時電流表示數(shù)如圖（b）所示，則小燈泡的額定功率為1.14瓦．

Answer 1

分析 （1）燈泡不亮可能是燈泡斷路或燈泡以外的地方斷路或燈泡短路或電路電流太��；A、燈泡斷路時，電路斷路，電路中沒有電流，電流表無示數(shù)，電壓表串聯(lián)在電路中，電壓表測量電源電壓；B、燈泡短路時，電路總電阻減小，電路電流增大，電流表有示數(shù)，電壓表測量導(dǎo)線電壓，示數(shù)為0；C、燈泡以外的地方斷路即滑動變阻器斷路，整個電路都處于斷開狀態(tài)，燈泡不亮，電壓表和電流表都沒有示數(shù)；
（2）根據(jù)串聯(lián)分壓的規(guī)律，根據(jù)燈泡的額定電壓是3.8V，那么此時滑動變阻器兩端的電壓為總電壓-燈泡兩端電壓．
根據(jù)圖中所示，電流表所選量程為：0～0.6A，其分度值為0.02A，由指針所中位置即可讀數(shù)，然后利用P=UI即可求出小燈泡的額定功率．

解答 解：①A、燈絲斷了，電路斷路，電流表無示數(shù)，電壓表串聯(lián)在電路中，電壓表測量電源電壓，電壓表示數(shù)等于電源電壓，為4.5V；
B、小燈泡短路，電路電阻減小，電路電流增大，電流表示數(shù)增大，電路中電流I=$\frac{U}{{R}_{滑}}$=$\frac{4.5V}{25Ω}$=0.18A，電壓表測導(dǎo)線電壓，示數(shù)為0，；
C、變阻器開路，電路斷路，電路無電流，電流表示數(shù)為0，燈泡中無電流，燈泡兩端無電壓，電壓表示數(shù)為0；
如下表：

猜 想	電流表示數(shù)（A）	電壓表示數(shù)（V）
如果A成立	0	4.5
如果B成立	0.18	0
如果C成立	0	0

②電壓表0～15V量程已損壞，
將電壓表并聯(lián)在滑動變阻器兩端仍然可以測出小燈泡的額定功率，燈泡的額定電壓U₁=3.8V，電源電壓是U=4.5V．
根據(jù)串聯(lián)分壓的規(guī)律知：U₂=U-U₁=4.5V-3.8V=0.7V，
根據(jù)圖中所示，電流表所選量程為：0～0.6A，其分度值為：0.02A，由指針所中位置可知I₁=0.3A，
P=U₁I₁=3.8V×0.3A=1.14W．
故答案為：①如上表；②0.7；1.14．

點評 本題是測定小燈泡電功率的實驗，考查了電表的讀數(shù)，故障問題，功率計算，綜合題．