Question

5．一個(gè)額定電壓是3.8V的小燈泡，正常工作時(shí)的電阻約為10Ω，小強(qiáng)想測(cè)量它的額定功率．實(shí)驗(yàn)室有如下器材：干電池3節(jié)、電流表、電壓表、開關(guān)各1個(gè)、規(guī)格分別為“20Ω  2A”的滑動(dòng)變阻器1個(gè)，導(dǎo)線若干．

（1）請(qǐng)用鉛筆畫線代替導(dǎo)線，按照?qǐng)D甲所示的電路圖，將圖乙的實(shí)物電路連接完整．要求：當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片向左移動(dòng)時(shí)，電流表示數(shù)增大，導(dǎo)線不允許交叉．
（2）閉合開關(guān)前，應(yīng)先將滑動(dòng)變阻器的滑片移到B端．（選填“A”或“B”）
（3）閉合開關(guān)后，發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮，電流表指針偏轉(zhuǎn)，電壓表指針幾乎不動(dòng)，產(chǎn)生故障的原因可能是D．
A．燈泡燈絲斷了      B．電流表接線短路       C．電源線接觸不良        D．燈座接線短路
（4）小強(qiáng)排除故障后，繼續(xù)實(shí)驗(yàn)．當(dāng)電壓表的示數(shù)為3V時(shí)，電流表的示數(shù)如圖丙所示為0.32A，小燈泡的實(shí)際功率是0.96W．
（5）為測(cè)出小燈泡的額定功率，接下來小強(qiáng)應(yīng)將滑片繼續(xù)向A（選填“A”或“B”）移動(dòng)，但是當(dāng)他將滑片移到滑動(dòng)變阻器的電阻絲最邊緣時(shí)，發(fā)現(xiàn)都不能使電壓表的示數(shù)為3.8V，你認(rèn)為出現(xiàn)這種情況的原因是電源電壓低于3.8V（或電池用久了電壓小了或接線柱接觸不良）．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)燈泡正常工作電流確定電流表量程，把電流表、滑動(dòng)變阻器串聯(lián)接入電路，根據(jù)滑片向左移動(dòng)時(shí)，電流表示數(shù)增大，確定變阻器連入電路的接線柱，即可完成電路圖的連接；
（2）開關(guān)閉合前，滑片應(yīng)移到阻值最大值處；
（3）電流表有示數(shù)說明電路是通路、不存在斷路現(xiàn)象，電壓表無示數(shù)可能是電壓表接觸不良、連接的導(dǎo)線斷路或所測(cè)電路元件短路；
（4）由圖丙所示，讀出燈泡在電壓為3V時(shí)的電流，根據(jù)P=UI計(jì)算燈泡的實(shí)際功率；
（5）額定電壓下燈泡正常發(fā)光，電壓表的示數(shù)從3V小于3.8V，根據(jù)分壓原理，確定滑片移動(dòng)的方向；
當(dāng)他將滑片移到滑動(dòng)變阻器的電阻絲最邊緣時(shí)，發(fā)現(xiàn)都不能使電壓表的示數(shù)為3.8V，說明電源的電壓小于燈泡的額定電壓，也可能是電池用久了電壓不足或接線柱接觸不良．

解答 解：（1）把電流表、滑動(dòng)變阻器串聯(lián)接入電路，燈泡正常工作的電流約為I=$\frac{U}{R}=\frac{3.8V}{10Ω}$=0.38A，所以電流表應(yīng)使用0-0.6A量程，滑片向左移動(dòng)時(shí)，電流表示數(shù)增大，電阻變小，則應(yīng)將變阻器左下接線柱接入電路中．如下圖所示：
；
（2）為保護(hù)電路安全，閉合開關(guān)前，應(yīng)將滑動(dòng)變阻器連入電路中的電阻最大，即滑片移到B端；
（3）閉合開關(guān)后發(fā)現(xiàn)電流表指針偏轉(zhuǎn)說明電路是通路、不存在斷路現(xiàn)象，故AC不正確；
電流表接線短路，電流表就沒有示數(shù)，所以B不正確；
電壓表無示數(shù)可能是電壓表接觸不良、連接的導(dǎo)線斷路或所測(cè)電路元件短路，故D正確．
（4）由圖丙所示，電流表使用量程0-0.6A量程，分度值0.02A，所以燈泡在電壓為3V時(shí)的電流為0.32A，燈泡的實(shí)際功率P=UI=3V×0.32A=0.96W；
（5）額定電壓下燈泡正常發(fā)光，電壓表的示數(shù)從3V小于3.8V，根據(jù)分壓原理，應(yīng)增大燈的電壓減小變阻器的電壓，根據(jù)分壓原理，應(yīng)減小滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻，即應(yīng)向A端移動(dòng)滑片直到電壓表的示數(shù)達(dá)到3.8V為止；
當(dāng)他將滑片移到滑動(dòng)變阻器的電阻絲最邊緣時(shí)，發(fā)現(xiàn)都不能使電壓表的示數(shù)為3.8V，原因是電源電壓低于3.8V或電池用久了電壓小了或接線柱接觸不良．
故答案為：（1）如上圖所示；
（2）B；
（3）D；
（4）0.32；0.96；
（4）A；電源電壓低于3.8V（或電池用久了電壓不足或接線柱接觸不良）

點(diǎn)評(píng) 本題測(cè)燈的電功率，考查電路的連接、注意事項(xiàng)、故障判斷、實(shí)際功率的計(jì)算及反常現(xiàn)象的分析等知識(shí)，是中考的熱點(diǎn)問題，要熟練掌握．