Question

14．某實驗小組的同學(xué)用如圖所示的器材測量小燈泡的電功率，已知電源電壓恒為6V不變，待測燈泡的額定電壓為3.8V，功率估測在1.1W左右．

（1）請在圖甲中用筆畫線代替導(dǎo)線，使其成為完整的實驗電路．
（2）連接電路時，開關(guān)應(yīng)該斷開．閉合開關(guān)前，滑動變阻器滑片P應(yīng)該位于B端（選填A(yù)或B）．
（3）閉合開關(guān)后，同學(xué)發(fā)現(xiàn)，電流表有示數(shù)，電壓表沒有示數(shù)，燈泡不亮，此時電路故障可能為小燈泡短路．
（4）故障排除后，閉合開關(guān)，移動滑動變阻器滑片P，同時，眼睛應(yīng)注視B（選填序號）
A．小燈泡亮度    B．電壓表示數(shù)    C．電流表示數(shù)    D．滑動變阻器滑片
（5）移動滑動變阻器滑片P，當(dāng)燈泡正常發(fā)光時，電流表示數(shù)如圖乙所示為0.3A，則待測燈泡的額定功率為1.14W．
（6）若實驗器材中電壓表0～15V量程被損壞，利用如圖器材怎樣測定待測燈泡的額定功率？簡要步驟把電壓表和變阻器并聯(lián)，移動滑片使電壓表示數(shù)等于2.2V，讀出電流表示數(shù)．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)燈的額定電壓確定電壓表量程與燈并聯(lián)，根據(jù)I=$\frac{P}{U}$判斷電流表的量程；
（3）為保護電路，連接電路時，開關(guān)應(yīng)斷開；為防止閉合開關(guān)時，電路中電流過大燒壞用電器，保護電路的滑動變阻器處于最大阻值處；
（3）電流表有示數(shù)，燈泡不亮，電路可能短路；電壓表無示數(shù)，說明與電壓表并聯(lián)的燈發(fā)生短路；
（4）要測量額定電功率，應(yīng)使燈泡兩端的電壓等于額定電壓，在移動滑片的過程中，應(yīng)注意電壓表的示數(shù)．
（5）燈在額定電壓下的功率為額定功率，根據(jù)電流表的量程和分度值讀出電流表的示數(shù)，根據(jù)P=UI計算燈泡的額定功率；
（6）電源電壓為6V，根據(jù)串聯(lián)電路電壓特點，當(dāng)燈泡電壓為3.8V，滑動變阻器的電壓為2.2V＜3V，可以利用0～3V量程測量滑動變阻器的電壓；按此分析將電壓表與滑動變阻器并聯(lián)進行實驗即可．

解答 解：（1）燈的額定電壓為3.8V，電壓表選用大量程與燈并聯(lián)，如下左圖所示：

（2）為了保護電路，在按電路圖連接電路時，應(yīng)先將開關(guān)斷開；在閉合開關(guān)前，滑動變阻器的滑片P應(yīng)調(diào)至阻值最大處，根據(jù)電路連接可知，應(yīng)該將滑片調(diào)至B端；
（3）由上分析，閉合開關(guān)，電流表有示數(shù)，燈泡不亮，電路可能短路；電壓表無示數(shù)，說明與電壓表并聯(lián)的燈發(fā)生短路；
（4）移動滑片過程中應(yīng)注視電壓表，直到電壓表的示數(shù)等于額定電壓，讀出電流表的示數(shù)，故B正確；
（5）圖中電流表的量程為0～0.6A，分度值為0.02A，所以示數(shù)為0.3A；額定功率P=UI=3.8V×0.3A=1.14W；
（6）步驟：①燈泡和滑動變阻器串聯(lián)在電路中；
②把電壓表并聯(lián)在滑動變阻器的兩端；
③滑動變阻器的滑片，使滑動變阻器兩端電壓為6V-3.8V=2.2V；
④讀出電流表示數(shù)．
故答案為：（1）見上左圖；（2）斷開；B；（3）小燈泡短路；（4）B；（5）0.3；1.14；（6）把電壓表和變阻器并聯(lián)，移動滑片使電壓表示數(shù)等于2.2V，讀出電流表示數(shù)．

點評 本題考查了伏安法測小燈泡額定功率的實驗，考查了電路的連接、實驗注意事項、電流表讀數(shù)、故障的分析、求額定功率及設(shè)計實驗方案等內(nèi)容，涉及的知識點較多，綜合性較強，均為考試的重要內(nèi)容．