Question

13．某組同學(xué)在做“測(cè)定小燈泡電功率”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，選用學(xué)生電源（電壓為2V的整數(shù)倍），小燈泡額定電壓為3.8V，且額定功率小于1W，電流表、電壓表、滑動(dòng)變阻器（最大電阻模糊），額定電流為2A、開關(guān)、導(dǎo)線若干．

（1）請(qǐng)你用筆畫線代替導(dǎo)線，將電路圖連接完整．
（2）小金同學(xué)連接好電路后，閉合開關(guān)，觀察到電壓表的示數(shù)為6伏、電流表指針幾乎不動(dòng)．經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)各接線柱連接完好，出現(xiàn)這一現(xiàn)象的原因可能是小燈泡斷路．
（3）排除故障后，重新正確連接電路，閉合開關(guān)，觀察到電流表的示數(shù)為0.2安，電壓表示數(shù)如圖乙所示，則滑動(dòng)變阻器的最大阻值為20Ω．
（4）為了能更加精確測(cè)出小燈泡額定功率，小新同學(xué)提出：不改變實(shí)驗(yàn)器材，只需對(duì)原有的電路連接稍加改變即可．在實(shí)驗(yàn)過程中，可用的電源電壓可以是BC．（填字母編號(hào)）
A.2V       B.4V         C.6V           D.8V．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)小燈泡的額定電壓確定電壓表選擇的量程，根據(jù)電功率計(jì)算公式求出小燈泡正常工作的電流確定電流表的量程，且與燈泡串聯(lián)，注意電表的正負(fù)接線柱的連接；滑動(dòng)變阻器的接線柱要一上一下的串聯(lián)在電路中，根據(jù)電流流向法連接實(shí)物圖．
（2）常見的電路故障有斷路與短路，根據(jù)電路故障現(xiàn)象分析電路故障原因．
（3）根據(jù)電源電壓和電壓表指針的位置確定電壓表的量程、分度值，并讀出電壓表的示數(shù)，再根據(jù)串聯(lián)電路電壓的特點(diǎn)和歐姆定律的應(yīng)用求出滑動(dòng)變阻器的最大阻值．
（4）根據(jù)燈泡的額定電壓和燈泡的額定功率確定燈泡的額定電流，然后根據(jù)滑動(dòng)變阻器的最大阻值和歐姆定律確定電源電壓．

解答 解：（1）由于燈泡的額定電壓為3.8V，故電壓表用0～15V量程，如下圖所示：

（2）由于電流表指針幾乎不動(dòng)，故電路中存在斷路現(xiàn)象；而電壓表示數(shù)為6V，說明小燈泡斷路；此時(shí)電壓表串聯(lián)在電路中，電壓表測(cè)量電源電壓，即電源電壓為6V．
（3）電壓表用的是0～15V量程，根據(jù)圖乙可知，電壓表示數(shù)為2V，即燈泡兩端電壓為2V．
電源電壓為6V，故滑動(dòng)變阻器分得電壓為6V-2V=4V．
由于是正確連接電路，閉合開關(guān)時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入的阻值最大．
故滑動(dòng)變阻器的最大阻值R_滑最大=$\frac{{U}_{滑}}{I}$=$\frac{4V}{0.2A}$=20Ω；
（4）最初用電壓表用的是大量程，所測(cè)燈泡兩端的電壓不準(zhǔn)確；為了精確測(cè)量小燈泡的額定功率，電壓表應(yīng)用0～3V量程，且電壓表并聯(lián)在滑動(dòng)變阻器兩端．
如圖：

燈泡正常發(fā)光時(shí)，燈泡兩端電壓為3.8V，由于電壓表的量程為0～3V，電源電壓為燈泡和變阻器兩端電壓之和，故電源電壓的范圍為3.8V～6.8V．
結(jié)合選項(xiàng)可知，電源電壓可以是4V或6V，故選BC．
故答案為：（1）如上圖；
（2）小燈泡斷路；
（3）20；
（4）BC．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了電流表、電壓表量程的選擇和連接以及滑動(dòng)變阻器的連接，串聯(lián)電路的特點(diǎn)以及歐姆定律歐姆定律的應(yīng)用，都是重要的知識(shí)點(diǎn)，綜合性強(qiáng)，具有一定的難度，也是中考中�？嫉膬�(nèi)容．