Question

在“测量小灯泡电功率”的实验中，电源电压为6V，小灯泡的额定电压是3.8V．
（1）如图1，连接好电路后，为了保证电路的安全，要将滑动变阻器滑片移至最______端（选填“左”或“右”）．
（2）闭合开关S后发现电压表有示数，而电流表无示数，可能发生的故障是______（填代号）．
A．灯泡L短路　　　　　　　　　　　　 B．灯泡L断路
C．滑动变阻器某处开路　　　　　　　　 D．开关S接触不良
（3）当小灯泡正常发光时，电流表示数如图2所示，通过小灯泡的电流是______A．小灯泡的额定功率是______W．
（4）某小组在测量小灯泡的额定功率时，发现电压表0-15V的量程挡因损坏不能使用，0-3V的量程可正常使用，在不更换和添加器材的情况下，请你设计一个电路图完成实验．

Answer 1

解：（1）连接电路时，滑动变阻器接入电路的阻值应为滑动变阻器的最大阻值，由图1可知，滑片应移至右端；
故答案为：右．
（2）A、如果灯泡L短路，则电路中电阻变小，电流变大，电流表有示数，电压表无示数，不符合题意；
B、如果灯泡L断路，电路断路，电路没有电流，电流表示数为零，电压表与电源两极相连，电压表有示数，符合题意；
C、滑动变阻器某处开路，电路断路，电路中没有电流，电流表示数为零，此时电压表不能同时与电源两极相连，电压表无示数，不符合题意；
D、开关S接触不良，电路断路，电路中没有电流，电流表示数为零，此时电压表不能同时与电源两极相连，电压表无示数，不符合题意；
故答案为：B．
（3）由图2可知，电流表量程是0～0.6A，分度值是0.02A，电流表示数为0.3A，小灯泡的额定功率
P=UI=3.8V×0.3A=1.14W；
故答案为：0.3；1.14．
（4）当灯泡正常发光时，即要使灯泡电压为3.8V，则滑动变阻器两端电压为6V-3.8V=2.2V＜3V，
所以把电压表并联在滑动变阻器的两端，移动滑动变阻器的滑片使电压表的示数为2.2V时，即可进行实验．
电路图如下图所示：

分析：（1）为保护电路安全，滑动变阻器接入电路的阻值应为滑动变阻器的最大阻值，根据电路图确定滑片的位置；
（2）电路故障有两种：断路与短路，结合电路图，逐一分析各选项，找出符合故障现象的故障原因；
（3）由图2确定电流表的量程与分度值，读出电流表示数，由电功率公式P=UI求出灯泡的额定功率；
（4）电源电压为6V，根据串联电路电压特点，当灯泡电压为3.8V，滑动变阻器的电压为2.2V＜3V，可以利用0～3V量程测量滑动变阻器的电压．
点评：本题考查了滑动变阻器的调节、电路故障分析、电流表的读数、电功率公式的应用、电路图的设计等，这些知识点是伏安法测功率中最常见的内容，一定要掌握好．