Question

15．某實驗小組的同學用如圖所示器材測量小燈泡的電功率．已知電源電壓恒為6V不變，待測燈泡的額定電壓為3.8V，功率估計在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）閉合開關，同學們發現，電流表沒有示數，燈泡不亮，電壓表示數接近電源電壓，此時電路故障為小燈泡斷路．
（3）故障排除后，閉合開關，調節滑動變阻器換片P，使燈泡正常發光，此時電流表示數如圖丙所示為0.3A，則待測燈泡的額定功率為1.14W．
（4）若實驗器材中電壓表0～15V量程被損壞，利用上圖器材怎樣測定待測燈泡的額定功率？簡要步驟把電壓表改用0-3V量程和變阻器并聯，閉合開關，調節滑片使電壓表示數等于2.2V，讀出電流表示數．

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）電壓表有示數，說明與電壓表兩接線柱連接的電路是通路，電流表無示數，說明電路斷路，據此分析故障的可能原因；
（3）測額定功率，應調節滑動變阻器，使電壓表示數為燈泡額定電壓2.5V，讀出電流表示數I，由P=UI求出功率；
（4）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）由待測燈泡的額定電壓為3.8V可知，電壓表應選大量程，實物圖如右下：

（2）燈泡不亮，電流表無示數，說明某處發生了斷路，電壓表示數接近電源電壓，說明與電壓表并聯的燈泡出現了斷路；
（3）由圖乙知，電流表的量程為0～0.6A，分度值為0.02A，所以示數為0.3A；
則待測燈泡的額定功率：P=UI=3.8V×0.3A=1.14W；
（4）由于電源電壓為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．故簡要步驟是：把電壓表并聯在滑動變阻器兩端，調節滑動變阻器使得電壓表的示數是2.2V，然后讀出電流表的示數．
故答案為：（1）如上圖；（2）小燈泡斷路；（3）0.3；1.14；（4）把電壓表改用0-3V量程和變阻器并聯，閉合開關，調節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，考查了電路的連接及畫電路圖、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．