Question

18．小剛做“測定小燈泡的電功率”的實驗，所用電源電壓為6V不變，小燈泡上標有“3.8V”字樣，滑動變阻器標有“10Ω、1A”字樣．
（1）圖為小剛同學設計的實驗電路，其中有一根導線尚未連接，請用筆畫線代替導線，補上后要求：滑片P向右移動時燈變亮．
（2）小剛正確地連接好電路，并按正確的順序操作，閉合電鍵后發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮，小剛提出了三種猜想：
A．可能燈絲斷了   B．可能是變阻器開路    C．可能是小燈泡短路
并設計了下表做進一步的故障分析，請你幫助小剛完成下表的填寫．

猜想	電流表示數(shù)/A	電壓表示數(shù)/V
如果A成立
如果C成立	0.6	0

（3）排除故障后，小剛重新進行實驗，當滑動變阻器的滑片P移到中點時（即接入電路的電阻為5Ω），電壓表示數(shù)為3.8V，則小燈的額定功率為1.672W．

Answer 1

分析 （1）燈泡和滑動變阻器串聯(lián)在電路中，根據(jù)滑片右移時燈變亮將確定變阻器的連接；
（2）電路故障分兩類：短路和斷路，根據(jù)歐姆定律和分壓原理分析作答；實驗前滑動變阻器處于最大阻值處，當燈泡短路時，根據(jù)歐姆定律求出此時的電流．
（3）燈泡與滑動變阻器串聯(lián)，根據(jù)串聯(lián)電路電壓特點求出燈泡正常工作時滑動變阻器兩端的電壓，根據(jù)歐姆定律求出電路中的電流，根據(jù)P=UI求出小燈的額定功率．

解答 解：（1）因滑動變阻器滑片右移燈泡變亮，即電路中電流增大，總電阻減小，即滑動變阻器電阻減小，所以應將滑片以右電阻絲連入電路中：

（2）A、燈絲斷了時，電壓表串聯(lián)在電路中，因電壓表阻很大，根據(jù)歐姆定律，電流表的示數(shù)幾乎為0；根據(jù)分壓原理，電壓表示數(shù)接近電源電壓6V；
B、變阻器開路時，電路為斷路，電流表、電壓表的示數(shù)均為0；
C、小燈泡短路時，電壓表與一根據(jù)導線并聯(lián)，示數(shù)為0；因按正確的順序操作，所以變阻器連入電路中的阻值最大為10Ω，電流表的示數(shù)為I=$\frac{U}{{R}_{滑大}}=\frac{6V}{10Ω}$=0.6A．
如下表所示：

猜想	電流表示數(shù)/A	電壓表示數(shù)/V
如果A成立	0	6
如果C成立	0.6	0

（3）當滑動變阻器的滑片P移到中點時，R=5Ω，根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律，變阻器兩端的電壓：U_R=U-U_L=6V-3.8V=2.2V，電路中的電流：I=$\frac{{U}_{R}}{R}=\frac{2.2V}{5Ω}$=0.44A，小燈的額定功率：P=U_LI=3.8V×0.44A=1.672W．
故答案為：（1）如上圖所示；
（2）如上表；
（3）1.672．

點評 本題測定小燈泡的電功率，考查電路的連接、故障的分析及額定功率的計算等知識，是中考的熱點問題，要熟練掌握．