Question

測定小燈泡額定功率的實驗器材如圖1所示，電源為三節(jié)干電池，其中小燈泡上標有“3.8V”的字樣，它的電阻約10Ω．

（1）請你用筆畫線代替導線，把圖中的電路連接完整，要求電流表與電壓表的量程選擇恰當且導線不能交叉．
（2）小剛合理地連接好電路，閉合開關(guān)，無論怎樣調(diào)節(jié)滑動變阻器燈泡都不亮．于是小剛提出以下猜想：
A．可能是燈絲斷了；    B．可能是小燈泡短路；     C．可能是變阻器開路
究竟哪個猜想正確，可根據(jù)電流表和電壓表的示數(shù)進行判斷（電流表、電壓表均無故障）．下表給出了電流表、電壓表可能出現(xiàn)的幾種情況，請判斷每種情況下哪個猜想是正確的，并把其序號填寫在對應(yīng)的兩個空格里．

電流表	電壓表	故障原因
示數(shù)不為零	示數(shù)為零
示數(shù)為零	示數(shù)不為零

（3）小剛排除故障后，調(diào)節(jié)滑動變阻器使小燈泡正常發(fā)光，此時電流表示數(shù)如圖2所示，則通過小燈泡的電流為

0.38

A，小燈泡的額定功率為

1.444

W．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)燈泡的額定電壓確定電壓表量程且與燈泡并聯(lián)，根據(jù)歐姆定律求出燈泡額定電流的大約值確定電流表量程且與燈泡串聯(lián)，滑動變阻器按一上一下的原則串聯(lián)在電路中；
（2）燈泡不亮可能是燈泡斷路或燈泡以外的地方斷路或燈泡短路，燈泡斷路時，電路斷路，電路中沒有電流，電流表無示數(shù)，電壓表串聯(lián)在電路中，電壓表測量電源電壓；燈泡短路時，電路總電阻減小，電路電流增大，電流表示數(shù)增大，電壓表測量導線電壓，示數(shù)為0；燈泡以外的地方斷路，整個電路都處于斷開狀態(tài)，燈泡不亮，電壓表和電流表都沒有示數(shù)；
（3）根據(jù)電流表的量程和分度值讀出示數(shù)，利用P=UI求出小燈泡的額定功率．

解答：解：
（1）燈泡的額定電壓是3.8V，所以電壓表選0～15V量程，且與燈泡并聯(lián)；
根據(jù)歐姆定律可得，燈泡額定電流的大約值為I=

U

R

=

3.8V

10Ω

=0.38A，所以電流表選0～0.6A量程，且與燈泡串聯(lián)；
滑動變阻器的任意上方接線柱與燈泡串聯(lián)，如下圖所示：

（2）A、燈絲斷了，電路斷路，電流表無示數(shù)，電壓表串聯(lián)在電路中測電源電壓，電壓表有示數(shù)；
B、燈泡短路，電路電阻減小，電流表示數(shù)增大，電壓表測燈泡兩端電壓，燈泡中無電流，兩端無電壓，電壓表無示數(shù)；
C、滑動變阻器開路，整個電路開路，燈泡中無電流，燈泡兩端無電壓，電壓表和電流表都無示數(shù)；

電流表	電壓表	故障原因
示數(shù)不為零	示數(shù)為零	B
示數(shù)為零	示數(shù)不為零	A

（3）燈泡兩端的電壓為3.8V時，燈泡正常發(fā)光，
電流表的量程為0～0.6A，分度值為0.02A，示數(shù)為0.38A，
燈泡的額定功率P=UI_額=3.8V×0.38A=1.444W．
故答案為：
（1）如上圖所示；
（2）如上表所示；
（3）0.38；1.444．

點評：本題考查了電表量程和選擇和連接、滑動變阻器的正確使用、電路故障的判斷和電流表的讀數(shù)以及電功率的計算，用電壓表判斷故障時，若電壓表有讀數(shù)，可能是所并聯(lián)的地方開路或其他地方短路了，電流表的電阻很小，它相當于把所接的兩點用導線連接起來，若沒有示數(shù)，說明其他地方斷路，若有了示數(shù)，說明所接兩點之間斷路了．