Question

17．某實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)用甲圖所示器材測量小燈泡的電功率．已知電源電壓恒為6V不變，待測燈泡的額定電壓為3.8V，額定功率估計(jì)為1.2W左右．

（1）請(qǐng)?jiān)诩讏D中用筆畫線表示導(dǎo)線，連接成完整的實(shí)驗(yàn)電路（須選擇合適的電流表量程）；
（2）閉合開關(guān)前，滑動(dòng)變阻器滑片P應(yīng)該位于B端（選填“A”或“B”）；
（3）閉合開關(guān)后發(fā)現(xiàn)：電流表沒有示數(shù)，燈泡不亮，電壓表示數(shù)接近電源電壓．則此時(shí)電路故障為燈泡斷路；
（4）故障排除后，閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片P，使燈泡正常發(fā)光，此時(shí)電流表示數(shù)如乙圖所示，則電路中的電流值為0.32A，待測燈泡的額定功率為1.216W；
（5）如果電壓表只能使用0～3V的量程．僅在丙圖虛線框內(nèi)用電路圖說明，怎樣利用現(xiàn)有器材測定燈泡的額定功率．

Answer 1

分析 （1）燈泡的額定電壓為3.8V，額定功率估計(jì)為1.2W左右，根據(jù)P=UI求出燈的額定功率約為多少確定電流表量程：串聯(lián)在電路中，變阻器按一上一下串聯(lián)接入電路中；
（2）為保護(hù)電路，閉合開關(guān)前，滑動(dòng)變阻器滑片P應(yīng)該位于阻值最大處；
（3）若電流表示數(shù)為0，燈不亮，說明電路可能斷路；電壓表示數(shù)接近電源電壓，說明電壓表與電源連通，則與電壓表并聯(lián)的支路以外的電路是完好的，則與電壓表并聯(lián)的燈泡斷路了；
（4）根據(jù)圖中電流表小量程確定分度值讀數(shù)，根據(jù)P=UI求燈的額定功率；
（5）已知電源電壓恒為6V不變，待測燈泡的額定電壓為3.8V，根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律確定電路圖測量燈的額定律．

解答 解：（1）燈泡的額定電壓為3.8V，額定功率估計(jì)為1.2W左右，根據(jù)P=UI，燈的額定功率約為：
I=$\frac{P}{U}=\frac{1.2W}{3.8V}$≈0.32A，故電流表選用小量程串聯(lián)在電路中，變阻器按一上一下串聯(lián)接入電路中，如下左所示：

（2）閉合開關(guān)前，滑動(dòng)變阻器滑片P應(yīng)該位于阻值最大處，即 B端；
（3）經(jīng)分析，閉合開關(guān)后發(fā)現(xiàn)：電流表沒有示數(shù)，燈泡不亮，電壓表示數(shù)接近電源電壓．則此時(shí)電路故障為燈泡斷路；
（4）故障排除后，閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片P，使燈泡正常發(fā)光，此時(shí)電流表示數(shù)如乙圖所示，圖中電流表選用小量程，分度值為0.02A，則電路中的電流值為0.32A，待測燈泡的額定功率為：
P=UI=3.8V×0.32A=1.216W；
（5）已知電源電壓恒為6V不變，待測燈泡的額定電壓為3.8V，根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律，當(dāng)變阻器的電壓：
U_滑=U-U_額=6V-3.8V=2.2V時(shí)，燈正常發(fā)光，故可將電壓表小量程并聯(lián)變阻器的兩端，移動(dòng)滑片的位置，當(dāng)電壓表示數(shù)為2.2V時(shí)，記下電流表的示數(shù)，根據(jù)P=UI求燈的額定功率．如上右所示：
故答案為：（1）如上左圖所示；
（2）B；
（3）燈泡斷路；
（4）0.32； 1.216；
（5）如上右圖所示．

點(diǎn)評(píng) 本題測量小燈泡的電功率，考查電路的連接、注意事項(xiàng)、故障分析、電流表讀數(shù)、額定功率的計(jì)算及設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案測功率的能力．