Question

6．小明同學(xué)測量額定電壓為3.8V的小燈泡的電功率，他設(shè)計出實驗電路圖，并按電路圖連接實驗器材，如圖1所示，

（1）請你根據(jù)實物電路連接情況在圖2中畫出實驗電路圖．
（2）閉合開關(guān)前，滑動變阻器的滑片應(yīng)該移到右（選填“左”或“右”）端，電路連接正確后，閉合開關(guān)S，小明發(fā)現(xiàn)電流表有示數(shù)，但示數(shù)較小，小燈泡不亮．接下來應(yīng)進行的操作是D．
A、更換一個同樣規(guī)格的小燈泡　　　　　　　　　　　　
B、更換電壓表所使用的量程
C、檢查電路中是否存在斷路故障　　　　　　　　　　
D、減小變阻器接入電路的阻值
（3）若連接完電路后，閉合開關(guān)，電流表和電壓表均有示數(shù)，且電壓表示數(shù)不等于電源電壓，但無論怎樣移動滑片，電流表和電壓表示數(shù)均無變化，則電路中出現(xiàn)的故障是滑動變阻器同時把下面兩接線柱接入電路；
（4）實驗過程中，當小燈泡兩端的電壓為額定電壓時，電流表的示數(shù)如圖3所示，此時的電流為0.32A，小燈泡的額定功率為1.596W；
（5）測完小燈泡的額定功率后，小明在測量實際電壓為4.5V時小燈泡的實際功率，那么，他應(yīng)將滑動變阻器滑片向左（選填“左”或“右”）端移動；
（6）若實驗時所用電源電壓為6V，小明在測小燈泡的額定功率時發(fā)現(xiàn)電壓表的0-15V量程已經(jīng)損壞，則在不更換或修理電壓表的前提下，他應(yīng)將電壓表與滑動變阻器并聯(lián)，調(diào)節(jié)變阻器使電壓表的示數(shù)為2.2V時讀出電流表示數(shù)．

Answer 1

分析 （1）分析實物電路圖結(jié)構(gòu)，然后根據(jù)實物電路圖畫出實驗電路圖；
（2）閉合開關(guān)前，應(yīng)將變阻器的滑片滑到最大值處；電流表示數(shù)較小，說明電路為通路，電路電流太小；燈泡不亮的原因可能是燈泡斷路或流過燈泡的電流太小，因此改變滑動變阻器接入電路的電阻，解決電路中的問題；
（3）在連接好電路后閉合開關(guān)，移動滑動變阻器滑片，電表示數(shù)都不變，說明滑動變阻器都接到上面或下面兩個接線柱上．
（4）確定電流表的量程、最小分度值，讀出電流表的示數(shù)；由P=UI求出燈泡的額定功率．
（5）根據(jù)串聯(lián)電路的分壓原理分析解答；
（6）當燈泡正常發(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，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）燈泡、滑動變阻器、電流表、開關(guān)串聯(lián)，電壓表與燈泡并聯(lián)，電路圖如圖所示；
；
（2）為了保護電路，閉合開關(guān)前，應(yīng)將變阻器的滑片滑到最大值右端；
電路連接正確后，閉合開關(guān)S，燈泡不亮，并且電流表有示數(shù)，但示數(shù)較小，因此接下來應(yīng)進行的操作是：減小變阻器接入電路的阻值，使電路中的電流增大．故選D；
（3）無論怎樣調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片，電流表和電壓表的示數(shù)均不變，即滑動變阻器沒起到改變電阻的作用，而電壓表示數(shù)又不等于電源電壓，說明變阻器分得電源的一部分電壓，即連入阻值不為0，說明變阻器下面兩接線柱接入電路；
（4）由圖3知，電流表量程是0～0.6A，最小分度值是0.02A，電流表示數(shù)是0.42A，燈泡的額定功率P=UI=3.8V×0.42A=1.596W；
（5）測完小燈泡的額定功率后，小明在測量實際電壓為4.5V時小燈泡的實際功率，則應(yīng)減小變阻器分得電壓，由串聯(lián)電路的分壓原理可知，他應(yīng)將滑動變阻器滑片向左端移動；
（6）當燈泡正常發(fā)光時，燈泡兩端的電壓為3.8V，由串聯(lián)電路電壓特點知滑動變阻器兩端的電壓為：6V-3.8V=2.2V，所以可將電壓表與滑動變阻器并聯(lián)，當電壓表示數(shù)為2.2V時，燈泡正常發(fā)光．
故答案為：（1）見上圖；（2）右；D；（3）滑動變阻器同時把下面兩接線柱接入電路；（4）0.42；1.596；（5）左；將電壓表與滑動變阻器并聯(lián)，調(diào)節(jié)變阻器使電壓表的示數(shù)為2.2V時讀出電流表示數(shù)．

點評 本題考查了根據(jù)實物電路圖畫電路圖圖、實驗操作、故障分析、電流表讀數(shù)、功率計算，還涉及到了串聯(lián)電路的電壓關(guān)系．電流表讀數(shù)時，應(yīng)先確定電流表的量程、最小分度值．