Question

1．小星在做“測(cè)定小燈泡的額定功率”實(shí)驗(yàn)時(shí)，如圖所示，已知燈泡的額定電壓是3.8V，其中電源是三節(jié)新的干電池（電壓共4.5V），燈絲電阻大于10Ω，滑動(dòng)變阻器上標(biāo)有“10Ω，1A”字樣．

（1）請(qǐng)將電路連接補(bǔ)充完整．
（2）小星按圖甲正確連接電路并閉合開(kāi)關(guān)后，發(fā)現(xiàn)燈泡不亮，但電壓表有示數(shù)，則故障的原因可能是燈泡斷路．（選填“短路”或“開(kāi)路”）
（3）小星排除故障后，當(dāng)燈泡正常發(fā)光時(shí)電流表示數(shù)如圖乙所示，則燈泡的額定功率是0.76W．
（4）若電壓表0～15V的量程損壞，換用0～3V的量程后，應(yīng)將電壓表的“-”接線柱連入圖甲中的C點(diǎn)，“3”接線柱接入圖甲中的B點(diǎn)，也可測(cè)出燈泡的額定功率；實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，當(dāng)電壓表的讀數(shù)為0.7V時(shí)，燈泡正常發(fā)光．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)額定電壓確定電壓表的量程，由燈正常工作時(shí)的電流確定電流表量程，并注意滑動(dòng)變阻器的接法；
（2）燈泡不亮有兩種情況：一種是短路，一種是斷路．電壓表并聯(lián)在燈泡的兩端，如果燈泡短路，不但燈泡被短路，同時(shí)電壓表也被短路，燈泡不亮，電壓表也會(huì)無(wú)示數(shù)；如果燈泡開(kāi)路，電壓表會(huì)直接串聯(lián)在電路中，其它元件只起導(dǎo)線作用，電壓表測(cè)量電源電壓，燈泡不亮，電壓表有示數(shù)，并且等于電源電壓．
（3）根據(jù)電流表所選量程，可知其分度值，再根據(jù)指針?biāo)�指位置即可知電流大小，再利用P=UI即可求出燈泡的額定功率．
（3）電源兩端的電壓恒為4.5V，燈泡的額定電壓是3.8V，測(cè)小燈泡的額定功率時(shí)，滑動(dòng)變阻器兩端的電壓為電源電壓和燈泡額定電壓的差，即0.7V，電壓表的0～15V量程損壞，所以可用電壓表0～3V量程測(cè)滑動(dòng)變阻器兩端的電壓．

解答 解：（1）燈的額定電壓3.8V＞3V，電壓表選用大量程，燈正常工作時(shí)的電流約為I=$\frac{U}{R}=\frac{3.8V}{10Ω}$=0.38A＜0.6A，電流表選用小量程，電壓表并聯(lián)在燈的兩端，電流表串聯(lián)在電路中，并注意變阻器的接法，如圖所示：
（2）燈泡不亮，燈泡有兩種：短路、斷路．燈泡短路，同時(shí)電壓表也會(huì)短路，燈泡不亮，電壓表無(wú)示數(shù)．燈泡斷路或開(kāi)路，燈泡不亮，電壓表會(huì)串聯(lián)在電路中，電壓表測(cè)量電源電壓，電壓表有示數(shù)．所以故障的原因可能是燈泡斷路；
（3）由圖乙，電流表接入的量程是0～0.6A，分度值為0.02A，指針正好指在0.2A上，所以電路的電流是：I=0.2A；燈泡正常發(fā)光，額定電壓是U=3.8V，燈泡的額定功率是：P=UI=3.8V×0.2A=0.76W；
（3）根據(jù)串聯(lián)電路電壓的特點(diǎn)，U_變阻器=U_電源-U_額定=4.5V-3.8V=0.7V，使用電壓表的0～3V量程，將“-”接線柱連入圖甲中的 C點(diǎn)，“3”接線柱接入圖甲中的B點(diǎn)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，使電壓表示數(shù)為0.7V，即可測(cè)出小燈泡的額定功率．
故答案為：（1）如上圖所示；
（2）斷路；
（3）0.76；
（4）C；B；0.7．

點(diǎn)評(píng) 本題測(cè)小燈泡的電功率，考查電路的連接、故障的分析、電功率的計(jì)算及設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案的能力，是中考的熱點(diǎn)問(wèn)題．