Question

12．如圖甲是測定小燈泡額定功率的實物連接圖，其中電源是三節(jié)新的干電池，燈泡的額定電壓是3.5V，其燈絲電阻約為10Ω，滑動變阻器上標(biāo)有“10Ω  1A”的字樣．

（1）請你用筆畫線代替導(dǎo)線將電路中未連接的部分連好，使它成為完整的實驗電路；
（2）某同學(xué)合理地連接好電路，并按正確的順序操作，但閉合開關(guān)后燈不亮，該同學(xué)猜想：
A．可能是燈絲斷了    B．可能是電流表斷路
C．可能是小燈泡短路  D．可能是滑動變阻器斷路
請你借助圖中的電流表和電壓表驗證該同學(xué)的猜想，將電流表、電壓表的示數(shù)填入下表：

猜想	電流表示數(shù)/A	電壓表示數(shù)/V
如果A成立

（3）假如電壓表0～15V量程已損壞，該同學(xué)仍想測出小燈泡的額定功率，請你將該同學(xué)設(shè)計的電路圖畫在圖丙的方框內(nèi)．
（4）按該同學(xué)新設(shè)計的電路圖調(diào)節(jié)滑動變阻器，使小燈泡就正常發(fā)光．此時電流表示數(shù)如圖乙所示，則小燈泡的額定功率是1.12W．

Answer 1

分析 （1）電流表串聯(lián)在電路中，用0～0.6A量程，電壓表并聯(lián)在燈泡兩端，選0～15V量程，滑動變阻器接一上一下兩接線柱．
（2）燈絲斷了，電壓表示數(shù)為電源電壓，電流表無示數(shù)；
小燈泡短路，電壓表無示數(shù)，滑動變阻器串聯(lián)在電路中，由歐姆定律求出電流表示數(shù)；
若滑動變阻器斷路，則電路中無電流，燈泡兩端也無電壓．
（3）電源電壓U=1.5V×3=4.5V，燈正常發(fā)光時，滑動變阻器電壓U_滑=U-U_燈=4.5V-3.5V=1.5V，小于3V，電壓表0～15V量程已損壞，可用3V量程測滑動變阻器電壓，從而測燈泡功率．
（4）燈正常發(fā)光時電壓為額定電壓，根據(jù)串聯(lián)電路特點求出滑動變阻器電壓；確定電流表量程、最小分度值，讀出電流表示數(shù)I，由P=UI求出燈泡功率．

解答 解：（1）電流表串聯(lián)在電路中，用0～0.6A量程，電壓表并聯(lián)在燈泡兩端，選0～15V量程，
滑動變阻器接一上一下兩接線柱，電路如圖所示：

（2）A、可能是燈絲斷了，電流表示數(shù)I=0A，電壓表示數(shù)等于電源電壓U=1.5V×3=4.5V；
C、可能是滑動變阻器斷路，電路發(fā)生斷路，則電路中無電流，電流表的示數(shù)為零；燈泡兩端無電壓，電壓表的示數(shù)為零；
（3）由題意知，電源電壓為1.5V×3=4.5V，當(dāng)燈泡正常發(fā)光時，燈泡兩端的電壓為3.5V，滑動變阻器兩端的電壓為4.5V-3.5V=1.5V；可以將電壓表與滑動變阻器并聯(lián)，如圖所示：
．
（4）當(dāng)燈泡正常發(fā)光時，電壓為額定電壓U_燈=3.5V，此時滑動變阻器電壓，即電壓表示數(shù)
U_滑=U-U_燈=4.5V-3.5V=1.5V；電流表量程是0.6A，分度值是0.02A，電流表示數(shù)I=0.32A，
燈泡的額定功率P=UI=3.5V×0.32A=1.12W．
故答案為：（1）實物電路圖如上；（2）A成立：0； 4.5；（3）電路如上圖所示；（4）1.12．

點評 本題考查了：連接實物圖、電路故障分析、設(shè)計實驗電路圖、電壓表讀數(shù)、計算功率，是一道綜合題．解題時注意題目的隱含條件：干電池的電壓是1.5V．