Question

在“測定小燈泡的額定功率”的實驗中，某實驗小組設計的電路如圖甲所示，他們選用的小燈泡的額定電壓為3.8V，電阻約為10Ω左右，電源電壓為6V且不變．
（1）正確連好電路后，閉合開關前應把滑動變阻器滑片的位置調(diào)到______端（選填“A”或“B”）．
（2）連好電路后，閉合開關，該小組同學發(fā)現(xiàn)燈泡不發(fā)光，電流表的示數(shù)為零，電壓表的示數(shù)為6V，產(chǎn)生此故障的原因可能是下列哪幾種情況？______．（填寫序號）
A．小燈泡短路              B．小燈泡的燈絲斷了  C．小燈泡的燈座接觸不良
D．電壓表的正、負接線柱接反    E．滑片放在阻值最小處
（3）排除故障后，調(diào)節(jié)滑動變阻器使小燈泡在額定電壓下正常發(fā)光時，電流表的示數(shù)如圖乙所示，則燈泡的額定功率為______W．
（4）另一實驗小組同學在用此實驗小組的器材進行實驗時，遇到了下面的問題，請你幫助他們解決，問題：電壓表0～15V的量程壞了，不增加其它器材，如何測量小燈泡的額定功率？在下面的虛線方框中畫出電路圖，并寫出主要的實驗步驟及表達式．
主要的實驗步驟：___________，表達式：______．

Answer 1

解：

（1）由圖甲知，滑動變阻器下面接了右邊的B接線柱，所以在閉合開關前，應將滑片移至最左端的A處；
（2）A、小燈泡短路，則電壓表的示數(shù)為零，所以A錯誤；
B、小燈泡的燈絲斷了，則燈泡不發(fā)光，電流表的示數(shù)為零，電壓表的示數(shù)為6V，所以B正確；
C、小燈泡的燈座接觸不良，則燈泡不發(fā)光，電流表的示數(shù)為零，電壓表的示數(shù)為6V，所以C正確；
D、電壓表的正、負接線柱接反，則電壓表指針反轉(zhuǎn)，所以D錯誤；
E、滑片放在阻值最小處，電流表示數(shù)較大，所以E錯誤；
（3）根據(jù)實際情況，電流表選擇的是0～0.6A的量程，分度值為0.02A，示數(shù)為0.28A，所以P=UI=3.8V×0.28A=1.064W；
（4）電源電壓為6V，燈泡和滑動變阻器串聯(lián)在電路中，燈泡正常工作時的電壓為3.8V，則滑動變阻器的電壓為6V-3.8V=2.2V＜3V，所以用電壓表0～3V量程時，并聯(lián)在滑動變阻器兩端，當滑動變阻器的電壓為2.2V時，燈泡正常工作．
電路圖如圖．

簡要的實驗步驟：①調(diào)節(jié)滑動變阻器，使電壓表的示數(shù)為2.2V，燈泡正常工作；②測出此時電路中的電流I；
根據(jù)P=UI即可求出燈泡的額定功率為P=UI=3.8V×I．
故答案為：（1）A；（2）BC；（3）1.064；（4）電路圖步驟如上；P=3.8V×I．

分析：

（1）在閉合開關前，滑片應移至最大阻值處；
（2）掌握斷路和短路的區(qū)別：
斷路則電路中無電流，斷開處的電壓為電源電壓；
被短路的用電器不工作，兩端無電壓，電路中仍有電流；
然后根據(jù)各個選項進行分析；
（3）根據(jù)圖乙確定電流表的量程和分度值，讀出電流值，根據(jù)P=UI計算出電功率；
（4）若大量程壞了，只能用小量程，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點，電壓表應與滑動變阻器并聯(lián)；
根據(jù)P=UI分析出小燈泡的額定功率，在實驗中應使電壓表的示數(shù)為6V-3.8V=2.2V．
點評：本題是“測量小燈泡的功率”，涉及到實物的連接、電壓表量程的選擇、故障的分析及功率的計算等，比較全面的考查了此實驗，屬于難題．