Question

如圖1所示是測定小燈泡額定功率的實(shí)物連接圖，其中電源是三節(jié)新的干電池，燈泡額定電壓是3.8V，其燈絲電阻約是10Ω，滑動(dòng)變阻器上標(biāo)有“10Ω 1A”的字樣，電流表（0-0.6A、0-3A）電壓表（0-3V、0-15V）．
（1）用筆畫線代替導(dǎo)線將電路中未連接的部分連接好，使它成為完整的實(shí)驗(yàn)電路．
（2）小遠(yuǎn)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，電流表和電壓表讀數(shù)都為零，聰明的小遠(yuǎn)猜想：______
A．可能是燈絲斷了
B．可能是滑動(dòng)變阻器斷路
C．可能是電燈泡短路了
D．可能是電流表短路了
（3）假如電壓表0-15V量程已損壞，小遠(yuǎn)仍想測出小燈泡的額定功率，請你將小遠(yuǎn)設(shè)計(jì)的電路圖畫在下面的方框內(nèi)如圖2．
（4）按小遠(yuǎn)新設(shè)計(jì)的電路圖調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，使電壓表示數(shù)達(dá)到______V，小燈泡正常發(fā)光，此時(shí)電流表示數(shù)如圖所示，則小燈泡的額定功率是______W．

Answer 1

解：（1）燈泡額定電壓是3.8V，電壓表選0～15V量程，燈泡正常發(fā)光時(shí)的電流約為I===0.38A，
電流表選0～0.6A量程，燈泡、滑動(dòng)變阻器、電流表串聯(lián)接入電路，電壓表并聯(lián)在燈泡兩端，電路圖如圖1所示．
（2）由電路圖可知：
A、如果燈絲斷了燈泡不亮，電路斷路，電流表示數(shù)為零，電壓表與電源兩極相連，電壓表示數(shù)不為零，不符合題意；
B、滑動(dòng)變阻器斷路，電路斷路，燈泡不亮，電流表示數(shù)為零，電壓表與電源兩極不能相連，電壓表示數(shù)為零，符合題意；
C、如果電燈泡短路，燈泡不亮，電流表有示數(shù)，電壓表沒有示數(shù)，不符合題意；
D、如果電流表短路，電流表示數(shù)為零，燈泡發(fā)光，電壓表有示數(shù)，不符合題意；故選B．
（3）燈泡額定電壓是3.8V，電源電壓是1.5V×3=4.5V，燈泡正常發(fā)光時(shí)，滑動(dòng)變阻器電壓為4.5V-3.8V=0.7V＜3V，
電壓表0～15V量程損壞．可以用0～3V量程測滑動(dòng)變阻器電壓，因此電壓表與滑動(dòng)變阻器并聯(lián)，電路圖如圖2所示．
（4）電壓表測滑動(dòng)變阻器電壓，當(dāng)燈泡正常發(fā)光時(shí)，滑動(dòng)變阻器電壓，即電壓表示數(shù)是0.7V；
電流表量程是0～0.6A，由圖所示電流表可知，電流表分度值是0.02A，電流表示數(shù)是0.4A，
燈泡功率P=UI=3.8V×0.4A=1.52W．
故答案為：（1）電路圖如圖1所示；（2）B；（3）電路圖如圖2所示；（4）0.7；1.52．

分析：（1）根據(jù)燈泡額定電壓確定電壓表量程，根據(jù)燈泡正常發(fā)光時(shí)的電流確定電流表量程，把燈泡、滑動(dòng)變阻器、電流表串聯(lián)接入電路，電壓表并聯(lián)在燈泡兩端．
（2）分析各故障原因可能出現(xiàn)的故障現(xiàn)象，然后選出符合題意的故障原因．
（3）電壓表0～15V量程已經(jīng)損壞，可用電壓表的小量程測滑動(dòng)變阻器兩端電壓，間接測出燈泡電壓，據(jù)此設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)電路．
（4）由串聯(lián)電路特點(diǎn)求出燈泡正常發(fā)光時(shí)，滑動(dòng)變阻器兩端電壓，即電壓表示數(shù)；
根據(jù)電流表量程，由圖示電流表確定電流表分度值，讀出電流表示數(shù)，然后由P=UI求出燈泡功率．
點(diǎn)評：本題考查了連接電路圖、電路故障分析、電路設(shè)計(jì)、電表讀數(shù)、求燈泡功率等問題，是實(shí)驗(yàn)的�？紗栴}，一定要掌握；實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)是本題的難點(diǎn)．