Question

2．在做“測小燈泡的額定功率”實驗時，已知小燈泡的額定電壓是3.8V，額定功率小于2W，如圖1所示．
（1）請你在實物圖上用筆代替導線將實驗電器中未連接部分連接好（要求正確選擇電壓表和電流表的量程）．
（2）在正確連接電路并閉合開關(guān)時，燈不亮，電流表示數(shù)為零，電壓表的示數(shù)約為電源電壓，電路中可能出現(xiàn)的故障是小燈泡斷路
（3）排除故障后，為了測出小燈泡的額定功率應(yīng)調(diào)節(jié)的元件是滑動變阻器，并使電壓表示數(shù)為3.8V，此時電流表的示數(shù)如圖2所示為0.32A，則該燈泡的額定功率為1.216W．
（4）該實驗電路除了可以測小燈泡功率外，還可以進行的實驗有測量小燈泡的電阻．（寫出一種即可）

Answer 1

分析 （1）根據(jù)小燈泡的額定電壓確定電壓表的量程；根據(jù)P=UI的變形公式求出燈泡額定電流的大約值，據(jù)此判斷電流表的量程；
（2）閉合開關(guān)時，燈不亮，電流表示數(shù)為零，說明電路存在斷路；電壓表的示數(shù)約為電源電壓，說明電壓表與電源兩極相連；
（3）排除故障后，調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片的位置，是電壓表的示數(shù)等于燈泡的額定電壓，然后根據(jù)電流表所選的量程讀出對應(yīng)的示數(shù)，利用電功率公式計算出小燈泡的額定功率；
（4）根據(jù)所測的物理量，還可利用R=$\frac{U}{I}$來測量小燈泡的電阻．

解答 解：（1）：（1）因為燈泡的額定電壓為3.8V，所以電壓表的量程為0～15V；
因為P=UI，且燈泡的額定功率小于2W
所以燈泡的額定電流小于：I=$\frac{P}{U}$=$\frac{2W}{3.8W}$≈0.53A＜0.6A，則電流表的量程為0～0.6A；如圖3所示：

（2）閉合開關(guān)時，燈不亮，電流表示數(shù)為零，說明電路存在斷路；電壓表的示數(shù)約為電源電壓，說明電壓表與電源兩極相連，即與電壓表并聯(lián)之外的電路沒有斷路，故與電壓表并聯(lián)電路有斷路，即小燈泡斷路；
（3）排除故障后，為了測出小燈泡的額定功率應(yīng)調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片的位置，使電壓表示數(shù)為3.8V；
電流表的量程為0～0.6A，分度值為0.02A，則此時電流表的示數(shù)為0.32A，則燈泡的額定功率：P=UI=3.8V×0.32A=1.216W．
（4）由題可知，電壓表測小燈泡兩端電壓U，電流表測小燈泡的電流I，根據(jù)R=$\frac{U}{I}$可計算小燈泡的電阻，即可測量小燈泡的電阻．
故答案為：（1）如圖3；（2）小燈泡斷路；（3）滑動變阻器；3.8；0.32；1.216；（4）測量小燈泡的電阻．

點評 本題考查的是測量小燈泡功率的實驗，在該實驗中，要注意電壓表、電流表、滑動變阻器的正確使用方法，以及電流表的讀數(shù)、額定功率的計算，同時還要注意電路故障的分析．