Question

10．某实验小组的同学用下图所示器材测量小灯泡的电功率．已知电源电压恒为6V不变，待测灯泡的额定电压为3.8V，功率估计在1.1W左右．

（1）请在图甲中用笔画线代替导线，使其成为完整的实验电路．
（2）请根据实物图在右侧虚线框内画出对应电路图．
（3）连接电路时，开关应该断开．
（4）闭合开关前，滑动变阻器滑片P应该位于B 端（选填A或B）．
（5）闭合开关，同学们发现，电流表没有示数，灯泡不亮，电压表示数接近电源电压，此时电路故障为小灯泡断路．
（6）故障排除后，闭合开关，调节滑动变阻器换片P，使灯泡正常发光，此时电流表示数如图丙所示为0.3A，则待测灯泡的额定功率为1.14W；
（7）若实验器材中电压表0～15V量程被损坏，利用上图器材怎样测定待测灯泡的额定功率？简要步骤
把电压表和变阻器并联，移动滑片使电压表示数等于2.2V，读出电流表示数．

Answer 1

分析 （1）根据灯泡额定电压选择电压表量程，然后把电压表并联在灯泡两端；
（2）根据实物电路图作出电路图；
（3）为保护电路，连接电路时，开关应断开；
（4）为防止闭合开关时，电路中电流过大烧坏用电器，保护电路的滑动变阻器处于最大阻值处；
（5）电压表有示数，说明与电压表两接线柱连接的电路是通路，电流表无示数，说明电路断路，从而判断出故障的可能原因；
（6）根据电流表的量程和分度值读出电流表的示数，根据P=UI计算灯泡的额定功率；
（7）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；按此分析将电压表与滑动变阻器并联进行实验即可．

解答 解：
（1）灯泡额定电压为3.8V，电压表选择0～15V量程，把电压表并联在灯泡两端，如图所示：

（2）根据实物电路图作出电路图，电路图如图所示：

（3）为了保护电路，在按电路图连接电路时，应先将开关断开；
（4）在闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应调至阻值最大处，根据电路连接可知，应该将滑片调至B端；
（5）连好电路，闭合开关，发现小灯泡始终不亮，但电压表有示数，电流表无示数，说明在电压表两接线柱之间的电路是断路，所以出现故障的可能原因是灯泡的灯丝断了（或连接灯泡的导线断了）；
（6）电流表的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，所以示数为0.3A；额定功率P=UI=3.8V×0.3A=1.14W；
（7）①灯泡和滑动变阻器串联在电路中；②把电压表并联在滑动变阻器的两端；③滑动变阻器的滑片，使滑动变阻器两端电压为6V-3.8V=2.2V；④读出电流表示数．
故答案为：（1）见上图；（2）见上图；（3）断开；（4）B；（5）小灯泡断路；（6）0.3；1.14；（7）把电压表和变阻器并联，移动滑片使电压表示数等于2.2V，读出电流表示数．

点评 本题考查了伏安法测小灯泡额定功率的实验，考查了设计实验电路图、连接实物图、电流表读数、求额定功率等内容，涉及的知识点较多，但都属于基础题；知道伏安法测功率的原理是解题的关键．