Question

小明同學(xué)進(jìn)行“測(cè)定小燈泡電功率”的實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)中使用的小燈泡標(biāo)有“3.8V”字樣，滑動(dòng)變阻器標(biāo)有“20Ω、2A”字樣，電源電壓為6V且不變。
（1）小明連接的電路如圖25所示，圖中尚有兩根導(dǎo)線未連接，請(qǐng)用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線在圖中正確連接。（電流表的量程選擇0~0．6A）
（2）小明正確連接電路，閉合開(kāi)關(guān)前，應(yīng)將變阻器的滑片放在      端，（選填“a”或“b”）；他閉合開(kāi)關(guān)后，移動(dòng)變阻器的滑片，發(fā)現(xiàn)小燈泡始終不亮。在查找電路故障時(shí)發(fā)現(xiàn)，電流表示數(shù)、電壓表示數(shù)均為零。若電路中只有一處故障且只發(fā)生在小燈泡或滑動(dòng)變阻器上，電路故障是      。（填正確選項(xiàng)的序號(hào)）
A．燈泡短路
B．燈泡斷路
C．滑動(dòng)變阻器短路
D．滑動(dòng)變阻器斷路
（3）小明改正電路故障后，閉合開(kāi)關(guān)，移動(dòng)滑片，他發(fā)現(xiàn)當(dāng)變阻器的滑片恰好在中點(diǎn)時(shí)，小燈泡正常發(fā)光，則小燈的額定功率為　　 　　W。

Answer 1

1）圖略（電流表0.6接線柱接小燈泡右接線柱，電壓表15V接線柱接小燈泡左接線柱）……（1分）
（2）  a  ……（1分），  D ……（1分）。
（3）　0.836　……（2分）。

實(shí)驗(yàn)題；作圖題；錯(cuò)解分析題．
分析：（1）由圖知，燈泡與電流表連線不完整，把燈泡與電流表串聯(lián)在電路中，電壓表并聯(lián)在燈泡兩端；
（2）連接電路閉合開(kāi)關(guān)前，滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值應(yīng)為最大阻值，根據(jù)滑動(dòng)變阻器的接法判斷滑片的位置；
閉合開(kāi)關(guān)，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片，燈泡始終不亮，可能是燈泡斷路或短路或燈泡之外電路斷路；電流表無(wú)示數(shù)說(shuō)明電路斷路；電壓表無(wú)示數(shù)說(shuō)明電壓表不能與電源兩極相連，電壓表并聯(lián)電路之外存在斷路；電路中只有一處故障且只發(fā)生在小燈泡或滑動(dòng)變阻器上，綜合分析可知電路故障是滑動(dòng)變阻器斷路．
（3）燈泡正常發(fā)光，燈泡兩端的電壓等于它的額定電壓，由串聯(lián)電路的特點(diǎn)可求出滑動(dòng)變阻器兩端的電壓；由題意可求出此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值，由歐姆定律可求出電路電流；最后由P=UI可求出燈泡的額定功率．
解：（1）把燈泡、電流表串聯(lián)在電路中，電壓表并聯(lián)在燈泡兩端，電路圖如圖所示．
（2）小明正確連接電路，閉合開(kāi)關(guān)前，應(yīng)將變阻器的滑片放在a端；閉合開(kāi)關(guān)后，移動(dòng)變阻器的滑片，發(fā)現(xiàn)小燈泡始終不亮．在查找電路故障時(shí)發(fā)現(xiàn)，電流表示數(shù)、電壓表示數(shù)均為零．若電路中只有一處故障且只發(fā)生在小燈泡或滑動(dòng)變阻器上，電路故障是：滑動(dòng)變阻器斷路，選D．
（3）燈泡正常發(fā)光時(shí)，燈泡兩端的電壓等于燈泡的額定電壓U額=3.8V，由串聯(lián)電路特點(diǎn)知，滑動(dòng)變阻器兩端電壓
U_滑=U-U_額=6V-3.8V=2.2V；由題意知，此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻值為R_滑′=R_滑/2 =10Ω，由歐姆定律可求出流過(guò)電路的電流I=U_滑/R_滑′ =0.22A，燈泡的額定功率P=U_額I=3.8V×0.22A=0.836W．