Question

學習了電功率的只是后，小明設計了測小燈泡電功率的實驗，其中燈泡上標有3.8V字樣，連接的電路如圖所示．
（1）電池盒中至少需要______節干電池．
（2）經檢查發現電路接線有錯誤，小明只做了一處改動就可以閉合開關進行實驗，請在他接錯的導線上打上“×”，并改正．
（3）連線正確后，閉合開關，無論怎樣移動滑動變阻器，發現電流表無示數，電壓表示數接近電源電壓，則可能是燈泡______．（填“斷路”或“短路”）
（4）實驗過程中，調節變阻器讓燈泡正常發光，此時電流表的示數為0.5A，則燈泡的額定功率為______W．
（5）若電壓表15V的量程損壞，電源電壓不超過6V，仍用現有器材完成實驗，在右邊方框內畫出電路圖．

Answer 1

【答案】分析：（1）已知一節干電池的電壓為1.5V，三節干電池串聯時的電壓為4.5V，據此可知電池盒最少干電池的節數；
（2）測小燈泡功率的實驗中，滑動變阻器與燈泡串聯，電壓表與燈泡并聯，據此分析電路圖，找出錯誤，并改正；
（3）電壓表示數接近電源電壓說明電壓表兩接線柱與電源兩端連接是完好的，無論怎樣移動滑動變阻器電流表無示數，說明電路斷路即電壓表并聯的部分斷路；
（4）燈泡正常發光時的電壓和額定電壓相等，根據P=UI求出燈泡的額定功率；
（5）電源電壓不超過6V，根據串聯電路的電壓特點可知滑動變阻器兩端的電壓小于2.2V，可以利用0～3V量程測量滑動變阻器的電壓．
解答：解：
（1）已知一節干電池的電壓為1.5V，三節干電池串聯時的電壓為4.5V，所以電池盒最少需要3節干電池；
（2）由電路圖可知，滑動變阻器與燈泡并聯，電壓表串聯在電路中，應該為滑動變阻器與燈泡串聯，電壓表并聯在燈泡的兩端，如下圖所示：

（3）閉合開關，無論怎樣移動滑動變阻器，發現電流表無示數，電壓表示數接近電源電壓，說明電壓表并聯部分斷路，所以故障可能是燈泡斷路；
（4）燈泡正常發光時的電壓為3.8V，燈泡的額定功率P=UI=3.8V×0.5A=1.9W；
（5）當燈泡正常發光時，即要使燈泡電壓為3.8V，則滑動變阻器兩端電壓小于2.2V，所以把電壓表并聯在滑動變阻器的兩端，即可進行實驗，電路圖如下圖所示：

故答案為：
（1）3；
（2）改正的實物電路圖如上圖所示；
（3）斷路；
（4）1.9；
（5）設計的電路圖如上圖所示．
點評：本題考查了滑動變阻器和電壓表的正確使用、電路故障的判斷、燈泡額定功率的計算以及電壓表量程損壞時符合要求電路圖的設計等，明確該實驗的原理和串聯電路的特點是關鍵．