Question

13．如圖是小紅在“測(cè)量小燈泡的電功率”實(shí)驗(yàn)時(shí)連接的電路，小燈泡的額定電壓為4V，電源電壓恒為6V．

（1）請(qǐng)用筆畫(huà)線(xiàn)代替導(dǎo)線(xiàn)，將甲圖電路連接完整．
（2）閉合開(kāi)關(guān)前，滑動(dòng)變阻器的滑片P應(yīng)滑至最左端（填“左”、“右”）．若閉合開(kāi)關(guān)時(shí)，如發(fā)現(xiàn)電壓表的指針轉(zhuǎn)動(dòng)到左邊無(wú)刻度處，這是由于電壓表沒(méi)有調(diào)零．
（3）當(dāng)開(kāi)關(guān)閉合，變阻器滑片P向右移動(dòng)時(shí)，電流表示數(shù)變大，電壓表示數(shù)變大．（選填“變大”、“變小”或“不變”）
（4）調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器使燈泡正常發(fā)光，電流表的示數(shù)如圖乙所示，小燈泡的額定功率為1.28W．
（5）若在實(shí)驗(yàn)中突然小燈泡的不亮且電壓表的示數(shù)變大，則可能出現(xiàn)的電路故障是燈泡斷路（填“短路”、“斷路”）
（6）如果電壓表的0～15V量程被損壞，只有0～3V量程能正常使用，要求利用原有器材測(cè)出小燈泡的額定功率．請(qǐng)?jiān)趫D丙的虛線(xiàn)框中畫(huà)出你設(shè)計(jì)的電路圖．

Answer 1

分析 （1）將電壓表與燈泡并聯(lián)，根據(jù)燈泡的額定電壓確定電壓表的量程；
（2）為保護(hù)電路，閉合開(kāi)關(guān)前，應(yīng)將滑片移至最大阻值處；
（3）判斷出滑動(dòng)變阻器阻值的變化，得出電表示數(shù)的變化；
（4）根據(jù)乙圖讀出電流表的示數(shù)，根據(jù)P=UI計(jì)算出小燈泡的額定電功率；
（5）根據(jù)當(dāng)燈泡斷路時(shí)，燈泡兩端的電壓等于電源電壓的特點(diǎn)進(jìn)行分析；
（6）根據(jù)串聯(lián)電路電壓特點(diǎn)，當(dāng)燈泡正常工作時(shí)，求出滑動(dòng)變阻器電壓小于3V，測(cè)滑動(dòng)變阻器電壓，間接得到燈泡的額定功電壓．

解答 解：（1）因?yàn)闊襞莸念~定電壓為3.8V，則選擇0～15V的量程，并將電壓表并聯(lián)在燈泡兩端；如下圖所示：

（2）由圖知，滑動(dòng)變阻器的下面接了右邊的接線(xiàn)柱，所以閉合開(kāi)關(guān)前應(yīng)將滑片移至最左端，使其阻值最大；
若閉合開(kāi)關(guān)時(shí)，如發(fā)現(xiàn)電壓表的指針轉(zhuǎn)動(dòng)到左邊無(wú)刻度處，說(shuō)明電壓表沒(méi)有調(diào)零；
（3）滑動(dòng)變阻器接入右半段，滑片右移，總電阻變小，電源電壓不變  電路電流變大，故電流表的示數(shù)變大．又因?yàn)殡妷罕聿⒙?lián)在燈泡兩端，由U=IR可知，燈泡兩端電壓變大，故電壓表示數(shù)變大；
（4）電流表使用的0～0.6A，每一個(gè)大格代表0.2A，每一個(gè)小格代表0.02A，電流為0.32A．
P=UI=4V×0.32A=1.28W．
（5）電壓表的示數(shù)變大，說(shuō)明燈泡的電阻突然變大，可能是燈絲斷了的問(wèn)題；
（6）電源電壓為6V，燈泡和滑動(dòng)變阻器串聯(lián)在電路中，燈泡額定電壓為4V，要讓燈泡正常工作，滑動(dòng)變阻器的電壓為6V-4V=2V＜3V，可以用電壓表0～3V量程，并聯(lián)在滑動(dòng)變阻器兩端，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的電壓為2V時(shí)，燈泡正常工作．電路圖如下圖所示：
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故答案為：（1）見(jiàn)上圖；（2）左；電壓表沒(méi)有調(diào)零；（3）變大；變大；（4）1.28；（5）斷路；（6）見(jiàn)上圖．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了電流表量程的選擇、連接實(shí)物圖、電壓表的讀數(shù)、滑動(dòng)變阻器的調(diào)節(jié)、求燈泡的額定功率，是實(shí)驗(yàn)的常考內(nèi)容，要求熟練掌握．