Question

6．小強同學(xué)在測量小燈泡電功率的實驗中，電源電壓為3V，小燈泡額定電壓為3.8V，額定功率不超過2W．

（1）連接電路時開關(guān)應(yīng)斷開，電流表的量程應(yīng)選0～0.6A量程．
（2）請你用筆畫線代替導(dǎo)線，將圖甲中的實物電路連接完整．
（3）閉合開關(guān)前，圖甲中滑動電阻器的滑片P應(yīng)位于端A（選填“A”或“B”）．
（4）小強在實驗中連接好電路，閉合開關(guān)，移動變阻器滑片P，發(fā)現(xiàn)小燈泡始終不亮，電壓表無示數(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)閉合開關(guān)移動滑片P到某一點時發(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，小燈泡的實際功率為0.484W．

Answer 1

分析 （1）為保護電路，連接電路時，開關(guān)要斷開；根據(jù)P=UI求出燈正常發(fā)光時的電流確定電流表量程；
（2）電流表、燈泡、滑動變阻器串聯(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）閉合開關(guān)前，接入電路的阻值應(yīng)最大，滑動變阻器接右半段，滑動變阻器滑片應(yīng)接左端，
（4）電流表有示數(shù)，說明電路為通路，根據(jù)小燈泡始終不亮，電壓表無示數(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求燈的實際功率．

解答 解：（1）連接電路時，為保護電路，開關(guān)要斷開；
額定功率不超過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，燈的實際電壓小于燈的額定電壓，所以通過燈的實際電流小于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變阻器左上接線柱，然后依次將電流表、燈泡、滑動變阻器串聯(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）閉合開關(guān)前，接入電路的阻值應(yīng)最大，因滑動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）閉合開關(guān)，移動變阻器滑片P，電流表有示數(shù)，說明電路為通路；發(fā)現(xiàn)小燈泡始終不亮，電壓表無示數(shù)，則說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，燈的實際功率P=UI=2.2V×0.22A=0.484W．
故答案為：（1）斷開；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．

點評 本題測量小燈泡電功率，考查了實物圖連接、電流表量程的選擇、連接方式、故障分析、電表讀數(shù)、電功率計算．題中燈的額定電壓小于電源電壓，故在選擇電表量程時易錯；燈不可能正常發(fā)光，測量的是燈的實驗功率，涉及到的知識多，綜合性強，為易錯題，有難度．