Question

3．如圖是測定小燈泡額定功率的實物連接圖，其中電源是三節新的干電池，燈泡額定電壓是3.8V，其燈絲電阻約為1OΩ，變阻器上標有“1OΩ  1A”的字樣．

（1）請你用筆畫線代替導線將實驗電路連接完整．
（2）小剛合理地連接好電路，并按正確的順序操作，但閉合開關后燈不亮，電流表示數為零，電壓表有示數，則電路故障是A
A、可能是燈絲斷了                 B、可能是電流表斷路
C、可能是小燈泡短路               D、可能是滑動變阻器斷路
（3）假如電壓表0-15V量程已損壞，小剛仍想測出小燈泡的額定功率，請你在方框內幫小剛重新設計電路圖．
（4）按小剛新設計的電路圖調節滑動變阻器，使電壓表示數達到0.7V時，小燈泡就正常發光，此時電流表示數如圖3所示，則小燈泡的額定功率是1.52W．

Answer 1

分析 （1）用導線將開關和滑動變阻器相連，電壓表并聯在燈泡兩端即可；
（2）由閉合開關后燈不亮，電流表沒有示數確定是短路或斷路，根據電壓表有示數確定斷路在什么位置；
（3）假如電壓表0～15V量程已損壞，小剛仍想測出小燈泡的額定功率，將電壓表并聯在滑動變阻器兩端即可；
（4）根據串聯分壓的規律，根據燈泡的額定電壓是3.8V，那么此時滑動變阻器兩端的電壓為：總電壓-燈泡兩端電壓；
根據圖中所示，電流表所選量程為：0～0.6A，其分度值為：0.02A，由指針所中位置即可讀數，然后利用P=UI即可求出小燈泡的額定功率．

解答 解：（1）用導線將開關和滑動變阻器相連，電壓表并聯在燈泡兩端即可，如下圖：

（2）閉合開關后燈不亮，電流表沒有示數可以確定是電路斷路，而電壓表有示數確定斷路在與其并聯的位置，即燈泡燈絲斷了；
（3）假如電壓表0～15V量程已損壞，將電壓表并聯在滑動變阻器兩端仍然可以測出小燈泡的額定功率，如下圖所示：

（4）根據串聯分壓的規律，根據燈泡的額定電壓U₁=3.8V，電源電壓是3節電池U=4.5V．
則：U₂=U-U₁=4.5V-3.8V=0.7V，
根據圖中所示，電流表所選量程為：0～0.6A，其分度值為：0.02A，由指針所在位置可知I₁=0.4A，
P=U₁I₁=3.8V×0.4A=1.52W．
故答案為：（1）見上圖；（2）A；（3）見上電路圖；（4）0.7；1.52．

點評 此題主要考查伏安法測電阻的實驗，但涉及到的知識點較多．有電流表的讀數，電功率的計算，額定功率等，綜合性較強，難點是假如電壓表0～15V量程已損壞，小剛仍想測出小燈泡的額定功率的設計電路圖，總之此題有一定難度，屬于難題．