Question

19．某實驗小組的同學用如圖所示器材測量小燈泡的電功率，已知電源電壓恒定6V不變．待測燈泡的額定電壓為3.8V，電阻約為10Ω．

（1）請在圖甲中用筆畫線代替導線，使其成為完整的實驗電路．
（2）連接電路時，開關(guān)應該斷開．閉合開關(guān)前，滑動變阻器滑片P應該位于B端．
（3）閉合開關(guān)，同學們發(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，此時電路故障為小燈泡斷路．
（4）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；
（5）若實驗器材中電壓表0～15V量程被損壞，利用如圖所示的器材怎樣測定待測燈泡的額定功率？簡要步驟
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)．

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，完成實物圖；
（2）連接電路時，開關(guān)應該斷開，且閉合開關(guān)前，滑動變阻器滑片P應該位于阻值最大處；
（3）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．
（4）測額定功率，應調(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；
（5）電源電壓為6V，根據(jù)串聯(lián)電路電壓特點，當燈泡電壓為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)進行實驗即可．

解答 解：（1）由待測燈泡的額定電壓為3.8V可知，電壓表應選大量程，實物圖如下：

（2）連接電路時，開關(guān)應該斷開，且閉合開關(guān)前，滑動變阻器滑片P應該位于阻值最大處；所以由實物圖可知，滑動變阻器滑片P應該位于B端；
（3）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；
（4）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；
（5）由于電源電壓為6V，根據(jù)串聯(lián)電路電壓特點，當燈泡電壓為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)進行實驗即可．故具體過程是：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）見上圖；（2）斷開；B；（3）小燈泡斷路；（4）0.3；1.14；（5）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)；

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