Question

6．小強(qiáng)同學(xué)在測(cè)量小燈泡電功率的實(shí)驗(yàn)中，電源電壓為3V，小燈泡額定電壓為3.8V，額定功率不超過(guò)2W．

（1）連接電路時(shí)開(kāi)關(guān)應(yīng)斷開(kāi)，電流表的量程應(yīng)選0～0.6A量程．
（2）請(qǐng)你用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線，將圖甲中的實(shí)物電路連接完整．
（3）閉合開(kāi)關(guān)前，圖甲中滑動(dòng)電阻器的滑片P應(yīng)位于端A（選填“A”或“B”）．
（4）小強(qiáng)在實(shí)驗(yàn)中連接好電路，閉合開(kāi)關(guān)，移動(dòng)變阻器滑片P，發(fā)現(xiàn)小燈泡始終不亮，電壓表無(wú)示數(shù)，電流表有示數(shù)，原因可能是燈泡短路（或電壓表短路）．
（5）排除故障后，小明同學(xué)閉合開(kāi)關(guān)移動(dòng)滑片P到某一點(diǎn)時(shí)發(fā)現(xiàn)電壓表、電流表情況如圖乙，電壓表的示數(shù)為2.2V，電流表示數(shù)為0.22A，小燈泡的實(shí)際功率為0.484W．

Answer 1

分析 （1）為保護(hù)電路，連接電路時(shí)，開(kāi)關(guān)要斷開(kāi)；根據(jù)P=UI求出燈正常發(fā)光時(shí)的電流確定電流表量程；
（2）電流表、燈泡、滑動(dòng)變阻器串聯(lián)（接線柱按一上一上原則連入），電壓表并聯(lián)在燈泡兩端，注意電流從電流表的正接線柱流入，從負(fù)接線柱流出．
（3）閉合開(kāi)關(guān)前，接入電路的阻值應(yīng)最大，滑動(dòng)變阻器接右半段，滑動(dòng)變阻器滑片應(yīng)接左端，
（4）電流表有示數(shù)，說(shuō)明電路為通路，根據(jù)小燈泡始終不亮，電壓表無(wú)示數(shù)判斷故障所在；
（5）根據(jù)圖乙電壓表小量程讀數(shù)，根據(jù)圖乙電流表小量程讀數(shù)，根據(jù)P=UI求燈的實(shí)際功率．

解答 解：（1）連接電路時(shí)，為保護(hù)電路，開(kāi)關(guān)要斷開(kāi)；
額定功率不超過(guò)2W，根據(jù)P=UI，則燈泡的額定電流為I_L=$\frac{{P}_{L}}{{U}_{L}}=\frac{2W}{3.8V}$=0.53A；因電源電壓為3V，燈的額定電壓為3.8V，燈的實(shí)際電壓小于燈的額定電壓，所以通過(guò)燈的實(shí)際電流小于0.53A，所以電流表的量程為0～0.6A．
（2）燈泡右端接線柱接滑動(dòng)變阻器左上接線柱，然后依次將電流表、燈泡、滑動(dòng)變阻器串聯(lián)接在電源上，因電源電壓為3V，所以電壓表使用0～3V的量程，并聯(lián)在燈泡兩端，電路圖如圖所示：

（3）閉合開(kāi)關(guān)前，接入電路的阻值應(yīng)最大，因滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻線為滑片的右半段，所以滑片應(yīng)置于A端．
（4）閉合開(kāi)關(guān)，移動(dòng)變阻器滑片P，電流表有示數(shù)，說(shuō)明電路為通路；發(fā)現(xiàn)小燈泡始終不亮，電壓表無(wú)示數(shù)，則說(shuō)明燈泡短路或電壓表短路；
5）圖乙電壓表選用小量程，分度值為0.1V，示數(shù)為2.2V；圖乙電流表選用小量程，分度值為0.02A，示數(shù)0.22A，燈的實(shí)際功率P=UI=2.2V×0.22A=0.484W．
故答案為：（1）斷開(kāi)；0～0.6A；
（2）如上圖所示；
（3）A；
（4）燈泡短路（或電壓表短路）；
（5）2.2；0.22；0.484．

點(diǎn)評(píng) 本題測(cè)量小燈泡電功率，考查了實(shí)物圖連接、電流表量程的選擇、連接方式、故障分析、電表讀數(shù)、電功率計(jì)算．題中燈的額定電壓小于電源電壓，故在選擇電表量程時(shí)易錯(cuò)；燈不可能正常發(fā)光，測(cè)量的是燈的實(shí)驗(yàn)功率，涉及到的知識(shí)多，綜合性強(qiáng)，為易錯(cuò)題，有難度．