Question

14．在用電流表、電壓表測小燈泡功率的實驗時，燈泡上標(biāo)有“3.8V”字樣．滑動變阻器（0～50Ω）1只；電流表（0～0.6A；0～3A）1只；電壓表（0～3V；0～15V）1只；小紅設(shè)計的實驗電路圖如圖甲所示，并連接了部分實驗電路，如圖乙所示．

（1）請你幫助小紅完成實驗電路的連接．
（2）連接完實驗電路后，小紅閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)：燈泡不亮，電流表無示數(shù)，電壓表有示數(shù)且接近于電源電壓．請你幫助小紅分析電路出現(xiàn)故障的原因：燈泡斷路．
（3）排除故障后，小紅調(diào)節(jié)滑動變阻器，使燈泡正常發(fā)光，此時電流表的示數(shù)如圖丙所示，讀數(shù)為0.5A，則小燈泡的額定功率為1.9W．
（4）假若電壓表15V量程損壞，3V量程能正常使用，電源電壓為6V且穩(wěn)定不變，仍利用現(xiàn)有的器材測額定電壓為3.8V的小燈泡的功率．小明先將滑動變阻器阻值調(diào)到最大，把電壓表先并聯(lián)在燈的兩端，閉合開關(guān)，逐漸緩慢向左移動滑片，當(dāng)電壓表的示數(shù)是3V時，再把電壓表并聯(lián)在滑動變阻器兩端，繼續(xù)逐漸緩慢向左移動滑片，直至電壓表的示數(shù)是2.2V，讀出此時的電流表的示數(shù)，計算出額定功率．若要繼續(xù)測量大于額定電壓（4.5V）時小燈泡的實際功率，請你幫助小明完成接下來的操作向左移動滑動變阻器劃片至電壓表示數(shù)為1.5V，記下電流表示數(shù)，斷開開關(guān)計算小燈泡的實際功率．

Answer 1

分析 （1）電壓表與燈泡并聯(lián)，根據(jù)燈泡的額定電壓確定電壓表的量程；滑動變阻器與燈泡串聯(lián)，且要接一上一下；
（2）燈泡不亮、電流表無示數(shù)，則電路某處斷路，電壓表接近于電源電壓，則與電壓表并聯(lián)的電路斷路；
（3）確定電流表的量程和分度值，讀出電流值，根據(jù)P=UI計算出燈泡的額定功率；
（4）當(dāng)燈泡正常發(fā)光時，燈泡兩端的電壓為3.4V，則滑動變阻器兩端的電壓為6V-3.8V=2.2V，若電壓表的大量程損壞，可將電壓表與滑動變阻器并聯(lián)．

解答 解：（1）將電壓表與燈泡并聯(lián)，燈泡的額定電壓為3.4V，所以電壓表應(yīng)選擇0～15V的量程；
滑動變阻器與燈泡串聯(lián)，已接了下面一個接線柱，可再接上面任意一個接線柱，如圖所示：
；
（2）燈泡不亮、電流表無示數(shù)，說明電路某處斷路，電壓表有示數(shù)且接近于電源電壓，說明與電壓表并聯(lián)的燈泡斷路；
（3）由圖丙知，電流表的量程為0～0.6A，示數(shù)為0.5A；
P=UI=3.8V×0.5A=1.9W；
（4）當(dāng)燈泡正常發(fā)光時，燈泡兩端的電壓為3.8V，則滑動變阻器兩端的電壓為6V-3.8V=2.2V，此時可將電壓表與滑動變阻器并聯(lián)，當(dāng)電壓表示數(shù)為2.2V時，燈泡正常發(fā)光．
若要繼續(xù)測量大于額定電壓（4.5V）時小燈泡的實際功率，接下來的操作應(yīng)該是向左移動滑動變阻器劃片至電壓表示數(shù)為6V-4.5V=1.5V，記下電流表示數(shù)，斷開開關(guān)計算小燈泡的實際功率．
故答案為：（1）見上圖；（2）燈泡斷路；（3）0.5；1.9；（4）2.2；向左移動滑動變阻器劃片至電壓表示數(shù)為1.5V，記下電流表示數(shù)，斷開開關(guān)計算小燈泡的實際功率．

點評 此題是測量燈泡的額定功率實驗，考查了電壓表、滑動變阻器的連接，電流表的讀數(shù)及電功率的計算，還涉及到了串聯(lián)電路的電壓關(guān)系．