Question

某同学要测一个额定电流为0.3A的小灯泡的额定功率，他设计了如图1所示电路图，请帮助该同学完成下列问题：
（1）在连接实物电路过程中，开关应处于________状态．
（2）经检查电路连接无误后，接通电路，观察到电流表指针位置如图2所示，此时电路中电流为________A．
（3）为测出小灯泡的额定功率，还需要进行的实验步骤是：________．
（4）实验结果的表达式为________；
（5）假设实验时电路连接正确，器材及各接线柱的连接完好，实验中无论怎样调节滑动变阻器的滑片，电路中的电流总低于0.3A，其原因是________．
（6）在实验中，当闭合开关S后，若发现：
①灯泡发光，电流表无示数，电压表指针有明显偏转，则故障原因可能是________；
②灯泡不发光，电流表有示数，电压表无示数，则故障原因是________；
③灯泡发光，但无论怎样调节滑动变阻器的滑片，电流表和电压表的示数均不变，故障原因是________．

Answer 1

解：（1）为了保护电路，连接电路时开关要断开；
（2）电流表的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，所以电流表的示数为0.1A；
（3）要使灯正常发光，使电流变大，使连入的电阻变小，要向左移动滑片，当电流表的示数为0.3A，读出此时电压表的示数U；
（4）灯泡的额定功率：P=UI=U×0.3A；
（5）因为实验时电路连接正确，器材及各接线柱的连接完好，所以原因只能是电源电压太低；
（6）①灯泡发光，说明电路是通路，电流表无示数，说明电流表短路；
②电压表无示数，说明电路断路或灯泡短路，电流表有示数，说明电路是通路，灯泡不发光，说明灯泡发生了短路；
③无论怎样调节滑动变阻器的滑片，电流表和电压表的示数均不变，移动滑动变阻器滑片，电表示数都不变，说明变阻器下面两接线柱接入电路．
故答案为：
（1）断开；
（2）0.1；
（3）移动变阻器的滑片P，使电流表的示数为0.3A，读出此时电压表的示数U；
（4）P=U×0.3A；
（5）电源电压过低；
（6）①电流表短路；②灯泡发生短路；③滑动变阻器连接方法错误（四个接线柱中接了两上或两下）．
分析：（1）连接实物图时，开关要处于断开状态，防止短路现象发生时，电流过大，损坏元件．
（2）根据电流表的量程和分度值读出电流表的示数；
（3）现在电路中电流为0.1A，要使灯正常发光，就要使通过的电流增大，使连入的电阻变小，由图可知应向左移动滑片，当电流表的示数增大为0.3A，读出此时电压表的示数U；
（4）由（3）得出了正常发光时的电流值和电压值，利用P=UI求额定功率；
（5）实验时电路连接正确，器材及各接线柱的连接完好，只能是电源电压过低，使电路中的电流达不到0.3A；
（6）①电路故障分两类：短路和断路．电路短路时，短路部分无电压，电流大；电路断路时，断路部分无电流，电压大；
②在连接好电路后闭合开关，移动滑动变阻器滑片，电表示数都不变，说明滑动变阻器都接到上面或下面两个接线柱上．
点评：本题考查了电流表的读数、滑动变阻器的使用、电功率的计算、实验操作的注意事项和电路故障的判断等，涉及的知识点较多，综合性强，但都属于基础知识，也是中考重点考查的内容，平时学习时要注意多总结、多积累．