Question

10．某實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)用下圖所示器材測(cè)量小燈泡的電功率．已知電源電壓恒為6V不變，待測(cè)燈泡的額定電壓為3.8V，功率估計(jì)在1.1W左右．

（1）請(qǐng)?jiān)趫D甲中用筆畫(huà)線(xiàn)代替導(dǎo)線(xiàn)，使其成為完整的實(shí)驗(yàn)電路．
（2）請(qǐng)根據(jù)實(shí)物圖在右側(cè)虛線(xiàn)框內(nèi)畫(huà)出對(duì)應(yīng)電路圖．
（3）連接電路時(shí)，開(kāi)關(guān)應(yīng)該斷開(kāi)．
（4）閉合開(kāi)關(guān)前，滑動(dòng)變阻器滑片P應(yīng)該位于B 端（選填A(yù)或B）．
（5）閉合開(kāi)關(guān)，同學(xué)們發(fā)現(xiàn)，電流表沒(méi)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．
（6）故障排除后，閉合開(kāi)關(guān)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)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(cè)燈泡的額定功率為1.14W；
（7）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(cè)定待測(cè)燈泡的額定功率？簡(jiǎn)要步驟
把電壓表和變阻器并聯(lián)，移動(dòng)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）根據(jù)燈泡額定電壓選擇電壓表量程，然后把電壓表并聯(lián)在燈泡兩端；
（2）根據(jù)實(shí)物電路圖作出電路圖；
（3）為保護(hù)電路，連接電路時(shí)，開(kāi)關(guān)應(yīng)斷開(kāi)；
（4）為防止閉合開(kāi)關(guān)時(shí)，電路中電流過(guò)大燒壞用電器，保護(hù)電路的滑動(dòng)變阻器處于最大阻值處；
（5）電壓表有示數(shù)，說(shuō)明與電壓表兩接線(xiàn)柱連接的電路是通路，電流表無(wú)示數(shù)，說(shuō)明電路斷路，從而判斷出故障的可能原因；
（6）根據(jù)電流表的量程和分度值讀出電流表的示數(shù)，根據(jù)P=UI計(jì)算燈泡的額定功率；
（7）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(dòng)變阻器的電壓為2.2V＜3V，可以利用0～3V量程測(cè)量滑動(dòng)變阻器的電壓；按此分析將電壓表與滑動(dòng)變阻器并聯(lián)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)即可．

解答 解：
（1）燈泡額定電壓為3.8V，電壓表選擇0～15V量程，把電壓表并聯(lián)在燈泡兩端，如圖所示：

（2）根據(jù)實(shí)物電路圖作出電路圖，電路圖如圖所示：

（3）為了保護(hù)電路，在按電路圖連接電路時(shí)，應(yīng)先將開(kāi)關(guān)斷開(kāi)；
（4）在閉合開(kāi)關(guān)前，滑動(dòng)變阻器的滑片P應(yīng)調(diào)至阻值最大處，根據(jù)電路連接可知，應(yīng)該將滑片調(diào)至B端；
（5）連好電路，閉合開(kāi)關(guān)，發(fā)現(xiàn)小燈泡始終不亮，但電壓表有示數(shù)，電流表無(wú)示數(shù)，說(shuō)明在電壓表兩接線(xiàn)柱之間的電路是斷路，所以出現(xiàn)故障的可能原因是燈泡的燈絲斷了（或連接燈泡的導(dǎo)線(xiàn)斷了）；
（6）電流表的量程為0～0.6A，分度值為0.02A，所以示數(shù)為0.3A；額定功率P=UI=3.8V×0.3A=1.14W；
（7）①燈泡和滑動(dòng)變阻器串聯(lián)在電路中；②把電壓表并聯(lián)在滑動(dòng)變阻器的兩端；③滑動(dòng)變阻器的滑片，使滑動(dòng)變阻器兩端電壓為6V-3.8V=2.2V；④讀出電流表示數(shù)．
故答案為：（1）見(jiàn)上圖；（2）見(jiàn)上圖；（3）斷開(kāi)；（4）B；（5）小燈泡斷路；（6）0.3；1.14；（7）把電壓表和變阻器并聯(lián)，移動(dòng)滑片使電壓表示數(shù)等于2.2V，讀出電流表示數(shù)．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了伏安法測(cè)小燈泡額定功率的實(shí)驗(yàn)，考查了設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)電路圖、連接實(shí)物圖、電流表讀數(shù)、求額定功率等內(nèi)容，涉及的知識(shí)點(diǎn)較多，但都屬于基礎(chǔ)題；知道伏安法測(cè)功率的原理是解題的關(guān)鍵．