Question

19．一個額定電壓是3.8V的小燈泡，正常工作時的電阻約為10Ω，小強(qiáng)想測量它的額定功率．實驗室有如下器材：干電池3節(jié)、電流表、電壓表、開關(guān)各1個、規(guī)格分別為“20Ω  2A”的滑動變阻器1個，導(dǎo)線若干．

（1）請用鉛筆畫線代替導(dǎo)線，按照如圖甲所示的電路圖，將圖乙的實物電路連接完整．要求：當(dāng)滑動變阻器的滑片向左移動時，電流表示數(shù)增大，導(dǎo)線不允許交叉．在連接電路時，開關(guān)應(yīng)斷開，閉合開關(guān)前，應(yīng)先將滑動變阻器的滑片移到B 端（選填“A”或“B”）．
（2）閉合開關(guān)后，發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮，電流表指針偏轉(zhuǎn)，電壓表指針幾乎不動，產(chǎn)生故障的原因可能是D
A．燈泡燈絲斷了    B．電流表接線短路     C．電源線接觸不良      D．燈座接線短路
（3）小強(qiáng)排除故障后，繼續(xù)實驗．當(dāng)電壓表的示數(shù)為3V時，電流表的示數(shù)如圖丙所示為0.32A，小燈泡的實際功率是0.96W．
（4）為測出小燈泡的額定功率，接下來小強(qiáng)應(yīng)將滑片繼續(xù)向A（選填“A”或“B”）移動，但是當(dāng)他將滑片移到滑動變阻器的電阻絲最邊緣時，發(fā)現(xiàn)都不能使電壓表的示數(shù)為3.8V，你認(rèn)為出現(xiàn)這種情況的原因是電源電壓低于3.8V．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)燈泡正常工作電流確定電流表量程，把電流表、滑動變阻器串聯(lián)接入電路，根據(jù)滑片向左移動時，電流表示數(shù)增大，確定變阻器連入電路的接線柱，即可完成電路圖的連接；
連接電路時開關(guān)應(yīng)斷開，開關(guān)閉合前，滑片應(yīng)移到最大值處；
（2）電流表有示數(shù)說明電路是通路、不存在斷路現(xiàn)象，電壓表無示數(shù)可能是電壓表接入不良、連接的導(dǎo)線斷路或所測電路元件短路；
（3）由圖丙所示，讀出燈泡在電壓為3V時的電流，根據(jù)P=UI計算燈泡的實際功率；
（4）額定電壓下燈泡正常發(fā)光，要使電壓表的示數(shù)從3V達(dá)到3.8V，根據(jù)分壓原理，應(yīng)減小滑動變阻器接入電路中的電阻；當(dāng)他將滑片移到滑動變阻器的電阻絲最邊緣時，發(fā)現(xiàn)都不能使電壓表的示數(shù)為3.8V，說明電源的電壓小于燈泡的額定電壓，也可能是電池用久了電壓不足，還可能時電源有內(nèi)阻分去一部分電壓以及接線柱接觸不良．

解答 解：
（1）把電流表、滑動變阻器串聯(lián)接入電路，燈泡正常工作的電流約為I=$\frac{U}{R}$=$\frac{3.8V}{10Ω}$=0.38A，所以電流表應(yīng)使用0-0.6A量程，滑片向左移動時，電流表示數(shù)增大，電阻變小，則應(yīng)將變阻器左下接線柱接入電路中．如圖所示：
；
為保護(hù)電路安全，在連接電路時，開關(guān)應(yīng)斷開；閉合開關(guān)前，應(yīng)先將滑動變阻器的滑片移到最大值B端；
（2）閉合開關(guān)后發(fā)現(xiàn)電流表指針偏轉(zhuǎn)說明電路是通路、不存在斷路現(xiàn)象，故AC不正確；
電流表接線短路，電流表就沒有示數(shù)，所以B不正確；
電壓表無示數(shù)可能是電壓表接入不良、連接的導(dǎo)線斷路或所測電路元件短路，故D正確．
（3）由圖丙所示，電流表使用量程0-0.6A量程，分度值0.02A，所以燈泡在電壓為3V時的電流為0.32A，燈泡的實際功率P=UI=3V×0.32A=0.96W；
（4）額定電壓下燈泡正常發(fā)光，要使電壓表的示數(shù)從3V達(dá)到3.8V，根據(jù)分壓原理，應(yīng)減小滑動變阻器接入電路中的電阻即應(yīng)向A端移動滑片直到電壓表的示數(shù)達(dá)到3.8V為止；
當(dāng)他將滑片移到滑動變阻器的電阻絲最邊緣時，發(fā)現(xiàn)都不能使電壓表的示數(shù)為3.8V，原因是電源電壓低于3.8V或電池用久了電壓不足或電源有內(nèi)阻分去一部分電壓或接線柱接觸不良．
故答案為：
（1）如上圖所示；斷開；B；
（2）D；
（3）0.32；0.96；
（4）A；電源電壓低于3.8V（或電池用久了電壓不足或電源有內(nèi)阻分去一部分電壓或接線柱接觸不良）．

點評 本題考查了實物電路圖的連接和滑動變阻器的正確使用以及電路故障的判斷、電流表的讀數(shù)、實際功率的計算等，關(guān)鍵是會根據(jù)燈泡額定電流的大約值確定電流表的量程以及根據(jù)電流表示數(shù)的變化判斷出滑動變阻器的左下方接線柱必須接入電路中．