Question

如圖（1）所示是“測定小燈泡的電功率”實驗的電路圖，圖（2）是所需實驗器材，燈泡的額定電壓為3.8V，燈絲的電阻約為10Ω，滑動變阻器標有“30Ω 1A”字樣．

（1）對照電路圖，用筆畫線代替導線，將圖（2）所給的實驗器材連成完整的電路．
（2）甲同學連接好最后一根導線后，燈泡立即發出明亮耀眼的光并很快熄滅．檢查后發現連線正確，請你找出他在實驗中的兩個操作不當之處：
①______； ②______．
（3）乙同學將電路組裝好后，閉合開關發現電流表無示數，而電壓表有示數，且等于電源電壓，則該電路故障應為______．
（4）丙同學連完電路并閉合開關后，發現電壓表示數為零，電流表示數為0.15A，產生這一現象的原因是______．
（5）丁同學接線后發現開關沒有閉合時燈泡就已發光，而兩電表示數情況正常，開關閉合后燈泡反而熄滅，電壓表示數減小為零，電流表示數變大，但沒有超出量程．你認為他接線中出現的錯誤是______．
（6）排除故障后，為了測出小燈泡的額定功率，應調節滑動變阻器，使電壓表示數為______V，若此時電流表的示數如圖（3）所示，該燈泡的額定功率是______W．

Answer 1

【答案】分析：（1）電流表、燈泡、滑動變阻器、開關串聯接入電路；根據燈泡的額定電壓選擇電壓表量程，根據燈泡的電流選擇電流表的量程；連線時注意滑動變阻器的接法．
（2）連接完最后一根導線，燈泡立即發出明亮耀眼的光，說明連接完最后一根導線，電路立即接通且電路電阻阻值很小，可從連接電路的注意事項入手分析原因．
（3）燈泡不亮，電流表無示數，說明電路沒有電流通過是斷路，電壓表的示數等于電源的電壓，說明和電壓表并聯的用電器斷路，電壓表測量的是電源電壓．
（4）電流表示數較大，說明電路發生短路現象，電壓表示數幾乎為零，說明電壓表被短路或所測用電器短路．
（5）故障的分析可以采用“排除法”；根據電流表、電壓表以及小燈泡的不同現象逐個分析．
（6）測出小燈泡的額定功率，小燈泡兩端的電壓要等于燈泡兩端的電壓，根據量程和分度值讀出電流表的示數；
利用P=UI算出小燈泡的額定功率．
解答：解：（1）燈泡的額定電壓是3.8V，因此電壓表選擇0～15V量程，與小燈泡并聯；燈絲的電阻約為10Ω，因此燈泡正常發光時電路中的電流I===0.38A，電流表選擇0～0.6A量程，與燈泡串聯；滑動變阻器與小燈泡串聯，上下各選擇一個接線柱接入電路，如下圖所示：

（2）為保護電路，連接實物圖時應：①斷開開關，②滑動變阻器的滑片要調到使連入電路的電阻為最大的位置． 甲組同學連接好最后一根導線，燈泡立即發出明亮耀眼的光并很快熄滅，說明連完最后一根線，電路立即接通且電路電流較大，電路阻值太小，原因是：①連接電路時沒斷開開關；②滑動變阻器沒調到最大阻值．
故答案為：①開關沒有斷開；②滑片沒有移到阻值最大位置．
（3）根據燈泡不亮，電流表無示數，可判斷電路沒有電流通過，是斷路；根據電壓表的示數接近電源的電壓，可判斷和電壓表并聯的用電器斷路，電壓表測量的是電源電壓，
故答案為：燈泡斷路．
（4）電流表示數較大，電壓表示數為零，說明燈泡短路．
故答案為：燈泡短路．
（5）開關未閉合燈泡就發光，說明開關沒有與燈泡串聯；閉合開關，燈泡熄滅，電流表有示數，說明除燈泡以外的電路是通路．由此可知，開關與燈泡并聯．
故答案為：開關與燈泡并聯了．
（6）為了測出小燈泡的額定功率，應調節滑動變阻器，使電壓表示數為3.8V，電流表的讀數為0.38A，燈泡的額定功率P=UI=3.8V×0.38A=1.444W．
故答案為：3.8；1.444．
點評：本題是一道實驗題，考查了畫電路圖、連接實物圖、電路故障分析、滑動變阻器的調節、電流表讀數、求功率，涉及的內容較多；設計實驗的原理圖時應明確實驗原理；連接實物圖時，要注意電表量程的選擇，注意電表正負接線柱不要接反，注意滑動變阻器的接法，滑動變阻器要接一上一下兩個接線柱．