Question

14．某實驗小組的同學用如圖所示的器材測量小燈泡的電功率，已知電源電壓恒為6V不變，待測燈泡的額定電壓為3.8V，功率估測在1.1W左右．

（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，開關應該斷開．閉合開關前，滑動變阻器滑片P應該位于B端（選填A或B）．
（3）閉合開關后，同學發現，電流表有示數，電壓表沒有示數，燈泡不亮，此時電路故障可能為小燈泡短路．
（4）故障排除后，閉合開關，移動滑動變阻器滑片P，同時，眼睛應注視B（選填序號）
A．小燈泡亮度    B．電壓表示數    C．電流表示數    D．滑動變阻器滑片
（5）移動滑動變阻器滑片P，當燈泡正常發光時，電流表示數如圖乙所示為0.3A，則待測燈泡的額定功率為1.14W．
（6）若實驗器材中電壓表0～15V量程被損壞，利用如圖器材怎樣測定待測燈泡的額定功率？簡要步驟把電壓表和變阻器并聯，移動滑片使電壓表示數等于2.2V，讀出電流表示數．

Answer 1

分析 （1）根據燈的額定電壓確定電壓表量程與燈并聯，根據I=$\frac{P}{U}$判斷電流表的量程；
（3）為保護電路，連接電路時，開關應斷開；為防止閉合開關時，電路中電流過大燒壞用電器，保護電路的滑動變阻器處于最大阻值處；
（3）電流表有示數，燈泡不亮，電路可能短路；電壓表無示數，說明與電壓表并聯的燈發生短路；
（4）要測量額定電功率，應使燈泡兩端的電壓等于額定電壓，在移動滑片的過程中，應注意電壓表的示數．
（5）燈在額定電壓下的功率為額定功率，根據電流表的量程和分度值讀出電流表的示數，根據P=UI計算燈泡的額定功率；
（6）電源電壓為6V，根據串聯電路電壓特點，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進行實驗即可．

解答 解：（1）燈的額定電壓為3.8V，電壓表選用大量程與燈并聯，如下左圖所示：

（2）為了保護電路，在按電路圖連接電路時，應先將開關斷開；在閉合開關前，滑動變阻器的滑片P應調至阻值最大處，根據電路連接可知，應該將滑片調至B端；
（3）由上分析，閉合開關，電流表有示數，燈泡不亮，電路可能短路；電壓表無示數，說明與電壓表并聯的燈發生短路；
（4）移動滑片過程中應注視電壓表，直到電壓表的示數等于額定電壓，讀出電流表的示數，故B正確；
（5）圖中電流表的量程為0～0.6A，分度值為0.02A，所以示數為0.3A；額定功率P=UI=3.8V×0.3A=1.14W；
（6）步驟：①燈泡和滑動變阻器串聯在電路中；
②把電壓表并聯在滑動變阻器的兩端；
③滑動變阻器的滑片，使滑動變阻器兩端電壓為6V-3.8V=2.2V；
④讀出電流表示數．
故答案為：（1）見上左圖；（2）斷開；B；（3）小燈泡短路；（4）B；（5）0.3；1.14；（6）把電壓表和變阻器并聯，移動滑片使電壓表示數等于2.2V，讀出電流表示數．

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、實驗注意事項、電流表讀數、故障的分析、求額定功率及設計實驗方案等內容，涉及的知識點較多，綜合性較強，均為考試的重要內容．