Question

小劉做測“小燈泡的電功率”實驗時，小燈泡的額定電壓為3.8V，其他器材有：符合要求的滑動變阻器、電壓為6V的電源、雙量程的電壓表和電流表、開關和導線．

（1）如圖所示，用筆畫線代替導線，將實驗電路連接完整，使滑動變阻器接入電路的阻值最大．
（2）電路檢查無誤后，閉合開關，移動變阻器的滑片，電壓表的示數______（選填“變大”或“變小”）；移動滑動變阻器滑片P到某處，電壓表的示數如圖所示，其數值為______ V，要測量小燈泡的額定功率，應將滑片P向______端滑動（選填“左”或“右”），直到燈正常發光，正常發光時通過燈絲的電流是0.2A，則燈的額定功率是______W．
（3）在實驗中，他突然發現小燈泡不亮了，移動滑動變阻器滑片P，電流表無示數，但電壓表的示數接近6V，則故障的原因可能是______（寫出一種即可）．

Answer 1

【答案】分析：（1）根據燈泡的額定電壓確定電壓表的量程，且與燈泡并聯；滑動變阻器按一上一下的原則與開關串聯，要使滑動變阻器接入電路的電阻最大，就要使電流走過的電阻絲的長度最長．
（2）閉合開關前滑動變阻器處于最大阻值處，移動滑片時，接入電路的電阻變小，電路的總電阻變小，根據歐姆定律可知電路中的電流變大，燈泡兩端的電壓變大；根據電壓表的量程和分度值讀出電壓表的示數；要測燈泡的額定功率，應進一步增大電路中的電流，據此判斷滑片的移動，最后根據P=UI求出燈泡的額定功率．
（3）小燈泡不亮了，移動滑動變阻器滑片P，電流表無示數說明電路斷路，電壓表有示數且接近6V，說明與電壓表串聯的部分是通路，即電路故障是電壓表并聯的部分斷路．
解答：解：（1）燈泡的額定電壓為3.8V＞3V，所以電壓表的量程為0～15V，且與燈泡并聯；
因為滑片P位于滑動變阻器的最右端，要使滑動變阻器接入電路的電阻最大，則需要連接左下角的接線柱．如下圖所示

（2）移動滑片時，滑動變阻器接入電路的電阻變小，電路的總電阻變小，根據I=可知電路中的電流變大，根據U=IR可知燈泡兩端的電壓變大，即電壓表的示數變大；
電壓表的量程為0～15V，分度值為0.5V，所以此時電壓表的示數為2.5V；
要測小燈泡的額定功率，則必須使燈泡兩端的電壓為3.8V，即增大燈泡兩端的電壓，增大電路中的電流，減小滑動變阻器接入電路的電阻，故滑片應向左移動；
燈泡的額定功率P=UI=3.8V×0.2A=0.76W．
（3）小燈泡不亮了，移動滑動變阻器滑片P電流表無示數說明電路斷路，電壓表有示數說明與電壓表串聯的部分是通路，即電路故障是電壓表并聯的部分斷路，故故障的原因可能是燈絲斷了或燈泡接觸不良等合理即可．
故答案為：（1）如上圖所示；（2）變大；2.5；左；0.76；（3）燈絲斷了或燈泡接觸不良．
點評：本題考查了實驗電路圖的連接、滑動變阻器的使用、電功率的計算和電路故障的判斷等，涉及的知識點較多，但都是基礎內容，總體難度不大．