Question

為測定額定電壓為3.8伏的小燈泡的額定功率，提供了如圖所示的器材．其中，燈泡電阻約為10歐，滑動變阻器最大阻值為20歐，要求：
（1）在下面方框中畫出實驗電路圖．
（2）用筆畫線代替導線，按電路圖將器材連成實驗電路圖（連接電路時導線不能交叉，滑動變阻器滑片P向右移時燈變亮，注意正確選擇電流表和電壓表的量程）．

（3）甲同學做該試驗時，連接電路完畢并閉合開關，當移動變阻器滑片時，發現燈泡變亮時，電壓表示數反而減小，燈泡變暗時電壓表示數反而增大（器材是完好的），原因是______．
（4）乙同學連接完實驗電路后，閉合開關，發現無論怎樣移動變阻器的滑片，電流表和電壓表示數都不變化，且燈光較暗，原因是______．
（5）丙同學做“測定小燈泡的功率”實驗時，電源為三節新的干電池，燈泡的額定電壓為3.8V，其燈絲的電阻約為10Ω，滑動變阻器標有“10Ω 1A”字樣，將實驗電路連接好后，當閉合電路的開關時，電路中可能出現的不正常的現象（見下表）．

順序	電路中出現的不正常現象			原因
	電燈的亮暗	電流表示數（A）	電壓表示數（V）
甲	不亮		4.5
乙	很亮	0.42	4.2
丙	不亮	0.45

請你參考下列選項，把表中空白部分補充完整（只要填選取的選項代號）．
A．電路中e、f間開路      B．電路中e、f間短路   C．滑動變阻器連入電路中的電阻太小
（6）為了測出小燈泡的額定功率應調節的元件是______，使電壓表示數為______V．如果此時電流表的示數如圖乙所示，則該燈泡的額定功率為______W．

Answer 1

【答案】分析：（1）要測定額定電壓為3.8V的小燈泡的額定功率，必須使燈泡在3.8V的電壓下工作，電壓表并聯在燈泡兩端測量電壓；電流表與燈泡串聯，測量燈的電流；保護電路的滑動變阻器一上一下的串聯在電路中；開關控制電路，串聯在電路中．
（2）根據燈泡的額定電壓確定電壓表的量程，再根據歐姆定律求出燈泡的額定電流確定電流表的量程，最后根據電流流向法按先串后并的原則連接實物圖．
（3）在實驗中，燈泡與滑動變阻器串聯，移動滑片，燈泡變亮，電流變大，電壓表示數減小，根據串聯電壓特點知，電壓表測量滑動變阻器電壓．
（4）移動滑動變阻器滑片，電壓表和電流表示數都不變，滑動變阻器都接上面或下面兩個接線柱，然后由燈泡的較暗或較亮判斷具體情況．
（5）電路故障有兩類：短路和開路；電路短路時，短路部分無電壓，電流大；電路開路時，斷路部分無電流，電壓大；
（6）根據滑動變阻器的作用就是改變連入電路的電阻，改變燈泡兩端的電壓，使其達到3.8V時，燈泡的實際功率和額定功率相等；再根據電流表的量程好分度值，讀出電流表的示數，最后根據P=UI求出燈泡的額定功率．
解答：解：（1）電壓表與燈泡并聯，測燈泡電壓．電流表與燈泡串聯，測燈泡電流．滑動變阻器的接線柱一上一下的串聯在電路中，保護電路．開關控制電路，串聯在電路中．按照各個元件的連接方法，畫出電路圖．如圖：

（2）燈泡的額定電壓為3.8V，所以電壓表選0～15V的量程；燈泡的額定電流為=0.38A，所以電流表的量程為0～0.6A；電流從電源的正極出發，依次把開關、滑動變阻器、燈泡、電流表串聯，回到電源的負極，電壓表并聯到燈泡兩端，如圖：

（3）當移動變阻器滑片時，發現燈泡變亮時，電壓表示數反而減小，燈泡變暗時電壓表示數反而增大，說明電壓表與變阻器并聯．
（4）移動滑片，電壓表和電流表示數都不變，滑動變阻器都接上面或都接下面兩個接線柱．燈泡較暗說明，滑動變阻器都接下面兩個接線柱．
（5）甲現象中燈泡不亮，無電流而電壓較大是開路現象，故選A；
乙現象中燈泡很亮，既有電流也有電壓，說明滑動變阻器接入電阻較小，故選C；
丙現象中燈泡不亮而電流很大是短路現象，故選B；
答案如下表；

順序	電路中出現的不正常現象			原因
	電燈的亮暗	電流表示數（A）	電壓表示數（V）
甲	不亮		4.5	A
乙	很亮	0.42	4.2	C
丙	不亮	0.45		B

（6）為了測出小燈泡的額定功率應調節滑動變阻器，使燈泡兩端的電壓達到3.8V；
電壓表的量程為0～0.6A，分度值為0.02A，通過燈泡的電流為0.14A；
燈泡的額定功率為：P=UI=3.8V×0.14A=0.532W．
故答案為（1）電路圖如上圖所示；（2）實物圖如上圖所示；（3）電壓表與變阻器并聯；（4）滑動變阻器都接下面兩個接線柱；（5）如上表格所示；
（6）滑動變阻器；3.8V；0.532．
點評：本題考查了測小燈泡電功率實驗的電路圖設計、實物圖的連接、電路故障的判斷及實驗過程中應注意的問題等，雖然涉及的知識點較多，但都是很重要的知識點，也是中考常考的內容．