Question

14．在“測(cè)量小燈泡額定電功率”的實(shí)驗(yàn)中，已知電源電壓為6V，小燈泡標(biāo)有“3.8V”的字樣．

（1）請(qǐng)你用筆代替導(dǎo)線(xiàn)，將圖（甲）所示的實(shí)驗(yàn)電路未連接部分連接好（連線(xiàn)不得交叉）．
（2）連接電路時(shí)開(kāi)關(guān)應(yīng)斷開(kāi)，閉合開(kāi)關(guān)前，圖中滑動(dòng)變阻器的滑片P應(yīng)位于A(yíng)（選填“A”或“B”）端．
（3）正確連接電路后，閉合開(kāi)關(guān)，觀(guān)察到電壓表的示數(shù)為lV，滑動(dòng)變阻器的滑片P應(yīng)向B（選填“A”或“B”）端調(diào)節(jié)，才能使電壓表的示數(shù)為3.8V，此時(shí)，電流表的指針位置如圖（乙）所示，則小燈泡正常發(fā)光時(shí)通過(guò)的電流為0.4 A，小燈泡  的額定功率為1.52W．
（4）另一小組的同學(xué)在“測(cè)小燈泡額定電功率”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，所用器材有：電壓恒為6V的電源，額定電壓是2.5V的小燈泡（其阻值約為10Ω），“10Ω 1A”的滑動(dòng)變阻器一只，學(xué)生電流表、電壓表各一只，開(kāi)關(guān)一只，導(dǎo)線(xiàn)若干．當(dāng)他們把電路連接好之后，閉合開(kāi)關(guān)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，但他們無(wú)論怎樣調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器都不能使電壓表的示數(shù)達(dá)到小燈泡的額定電壓，經(jīng)檢查，電路連接無(wú)誤，且各元件完好，請(qǐng)你幫他們找出兩種可能的原因．
原因1電源電壓過(guò)高；
原因2滑動(dòng)變阻器最大值過(guò)�。�

Answer 1

分析 （1）本實(shí)驗(yàn)中變阻器應(yīng)與燈泡串聯(lián)，且一上一下接；電壓表測(cè)燈泡兩端電壓，根據(jù)燈泡的額定電壓確定其量程；
（2）連接電路時(shí)開(kāi)關(guān)應(yīng)斷開(kāi)，閉合開(kāi)關(guān)前，滑動(dòng)變阻器的滑片P應(yīng)滑到最大值處；
（3）當(dāng)電壓等于燈泡額定電壓燈泡正常發(fā)光，由圖甲根據(jù)串聯(lián)電路的分壓原理確定滑片移動(dòng)方向；由圖乙電流表確定電流表量程與分度值，讀出電流表示數(shù)，由P=UI求出燈泡額定功率．
（4）根據(jù)串聯(lián)電路特點(diǎn)和歐姆定律，計(jì)算燈泡正常發(fā)光時(shí)變阻器連入阻值，由題中所給現(xiàn)象分析判斷．

解答 解：
（1）測(cè)量小燈泡額定電功率的實(shí)驗(yàn)中，變阻器應(yīng)與燈泡串聯(lián)，且一上一下接；
電壓表測(cè)燈泡兩端電壓，燈泡的額定電壓3.8V，所以電壓表應(yīng)使用0-15V量程．如圖所示：
；
（2）為了保護(hù)電路，連接電路時(shí)開(kāi)關(guān)應(yīng)斷開(kāi)，由圖閉合開(kāi)關(guān)前，滑動(dòng)變阻器的滑片P應(yīng)滑到最大值A(chǔ)端；
（3）電壓表示數(shù)1V，低于燈泡的額定電壓，為使燈泡正常發(fā)光，根據(jù)串聯(lián)電路的分壓原理，應(yīng)向B端移動(dòng)滑片，使滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值變小，以增大燈泡兩端電壓，當(dāng)電壓表示數(shù)等于燈泡額定電壓3.8V時(shí)，燈泡正常發(fā)光；
由圖乙可知，電流表量程是0～0.6A，分度值是0.02A，燈泡正常發(fā)光時(shí)，電流表示數(shù)是0.4A，
燈泡功率P=UI=3.8V×0.4A=1.52W；
（4）由I=$\frac{U}{R}$可知，
另一燈泡正常發(fā)光時(shí)電流約為：I=$\frac{{U}_{額}}{{R}_{L}}$=$\frac{2.5V}{10Ω}$=0.25A，
所以此時(shí)變阻器連入阻值為：
R_滑=$\frac{U-{U}_{額}}{I}$=$\frac{6V-2.5V}{0.25A}$=14Ω，
但所使用的滑動(dòng)變阻器的規(guī)格為“10Ω 1A”，所以原因可能是滑動(dòng)變阻器最大值過(guò)小或者電源過(guò)高而造成無(wú)論怎樣調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器都不能使電壓表的示數(shù)達(dá)到小燈泡的額定電壓．
故答案為：
（1）見(jiàn)上圖；
（2）斷開(kāi)；A；   
（3）B；0.4；1.52；     
（4）電源電壓過(guò)高；滑動(dòng)變阻器最大值過(guò)�。�

點(diǎn)評(píng) 本題考查了連接實(shí)物電路圖、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)、電表讀數(shù)、滑動(dòng)變阻器的使用方法、求燈泡功率、電路故障分析等問(wèn)題．連接實(shí)物電路圖時(shí)要注意電表正負(fù)接線(xiàn)柱不要接反，注意電表量程的選擇；對(duì)電表讀數(shù)時(shí)，要先確定電表量程與分度值，讀數(shù)時(shí)視線(xiàn)要與電表刻度線(xiàn)垂直．