Question

9．如圖所示是“測量小燈泡的電功率”的實(shí)驗(yàn)，所用小燈泡上標(biāo)有“3.8V”字樣，滑動(dòng)變阻器規(guī)格為“20Ω 1A”，電源電壓為6V保持不變．

（1）請?jiān)趫D甲中用筆畫線代替導(dǎo)線，把電路連接完整．
（2）連接好電路后，閉合開關(guān)，小明發(fā)現(xiàn)移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片，小燈泡不發(fā)光，電壓表示數(shù)為零．進(jìn)一步觀察并檢查電路，發(fā)現(xiàn)電壓表、電流表、導(dǎo)線及其連接均完好．電路可能的故障是滑動(dòng)變阻器斷路（選填“小燈泡燈絲斷了”或“滑動(dòng)變阻器斷路”）（假設(shè)電路只有一處故障）
（3）故障解決后繼續(xù)實(shí)驗(yàn)，如圖乙所示為某時(shí)刻電壓表的讀數(shù)，為了測量小燈泡的電功率，應(yīng)將滑片向左（選填“左”或“右”）端滑動(dòng)．燈泡正常發(fā)光時(shí)電流表的示數(shù)如圖丙所示，則燈泡的額定功率為1.14W．
（4）在甲圖中，小明誤將電壓表并聯(lián)在滑動(dòng)變阻器兩端，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，當(dāng)電壓表示數(shù)為2.2V時(shí)，小燈泡正常發(fā)光．用此方案，在確保各元件安全的情況下，小明記錄了電流表和電壓表的若干組數(shù)據(jù)，根據(jù)測量的數(shù)據(jù)繪出的I-U圖象可能是圖丁中的B（選填“A”或“B”）

Answer 1

分析 （1）根據(jù)燈泡的額定電壓確定電壓表的量程，且與燈泡并聯(lián)，注意正負(fù)接線柱的連接；滑動(dòng)變阻器按一上一下的原則串聯(lián)在電路中；
（2）對每個(gè)猜想所出現(xiàn)的現(xiàn)象逐一分析，確定與題目條件不符合與相符合的猜想；
（3）認(rèn)清電壓表小量程的分度值讀數(shù)，比較讀數(shù)與額定電壓的大小，根據(jù)分壓原理確定滑片移動(dòng)的方向；根據(jù)P=UI求出額定功率；
（4）根據(jù)串聯(lián)電路的電壓規(guī)律求出滑動(dòng)變阻器兩端的電壓；根據(jù)電壓與電流的關(guān)系分析圖象．

解答 解：（1）燈泡的額定電壓為3.8V，所以電壓表的量程為0～15V，且與燈泡并聯(lián)，電流從正接線柱流入負(fù)接線柱流出；滑動(dòng)變阻器按一上一下的原則串聯(lián)在電路中，如下圖所示：
；
（2）如果小燈泡的燈絲斷了，則電壓表與電路中其它元件串聯(lián)，因電壓表內(nèi)阻很大，根據(jù)歐姆定律和分壓原理，電流表示數(shù)接近0，電壓表示數(shù)接近電源電壓，小燈泡分得的電壓很小，不發(fā)光；
如果滑動(dòng)變阻器斷路，則電壓表、電流表均無示數(shù)，小燈泡不發(fā)光；
故故障的原因是滑動(dòng)變阻器斷路；
（3）電壓表小量程的分度值為0.5V，示數(shù)為2.5V，所以，應(yīng)增加燈兩端的電壓減小滑動(dòng)變阻器的電壓，根據(jù)分壓原理，就要減小變阻器連入電路中的電阻，所以，應(yīng)將滑片P向左端移到合適位置，電流表示數(shù)的示數(shù)為0.3A則小燈泡的額定功率為：P=UI=3.8V×0.3A=1.14W；
（4）小燈泡正常發(fā)光時(shí)，燈泡兩端的電壓為3.8V，根據(jù)串聯(lián)電路電壓規(guī)律可知，滑動(dòng)變阻器兩端的電壓為6V-3.8V=2.2V；當(dāng)滑動(dòng)變阻器兩端的電壓變大時(shí)，表面滑動(dòng)變阻器電阻變大，則電路中的電流減小，故B圖為繪出的I-U圖象．
故答案為：（1）如圖；（2）滑動(dòng)變阻器斷路；（3）左；1.14；（4）2.2； B．

點(diǎn)評 本題考查了滑動(dòng)變阻器的連接和應(yīng)用、電流表的讀數(shù)、電功率的計(jì)算等，涉及的知識(shí)點(diǎn)較多，綜合性強(qiáng)，明白實(shí)驗(yàn)的原理是關(guān)鍵．