Question

17．一個額定電壓是3.8V的小燈泡，小明想測定這個小燈泡的額定功率．
（1）設計了如圖（a）所示電路圖，在連接電路前，開關應該要斷開．（填“閉合”或“斷開”）
（2）圖（b）已連接了部分電路．請你根據圖（a）所示電路圖．用筆畫線代替導線，將電路連接完整．
（3）正確連接電路后，閉合開關前滑動變阻器的滑片應移至左端（填“左”或“右”）．
（4）閉合開關后發現小燈泡不發光，電流表幾乎沒有示數，電壓表示數接近于電源電壓，可能原因是小燈泡斷路了
（5）排除故障后，調節滑片的位置，當電壓表的示數為3.8V時，電流表的示數如圖（c）所示為0.24A，小燈泡的額定功率是0.912W．
（6）在實驗過程中，小明不小心把電壓表的大量程損壞了，在不更換儀器的情況下，請你為小明重新在矩形框內設計一個側小燈泡額定功率的電路圖（電源電壓為6V）．

Answer 1

分析 （1）連接電路前，開關應斷開；
（2）本實驗中，滑動變阻器應串聯入電路中，電壓表與燈泡并聯，由燈泡規格確定電壓表量程；
（3）閉合開關前滑動變阻器的滑片應滑到最大值處；
（4）小燈泡不亮說明電路中有斷路，再根據電壓表的示數判斷出電路故障；
（5）根據電流表的量程和分度值確定電表的示數，根據P=UI求出燈泡的額定功率；
（6）0～15V量程已損壞，而燈泡額定電壓為3.8V，超過電壓表的另一量程0～3V；電源電壓是6V，燈泡正常發光時，與燈泡串聯的滑動變阻器電壓為6V-3.8V=2.2V，小于電壓表量程0～3V，因此可以用電壓表測滑動變阻器電壓，以便間接測量燈泡電壓，據此作出電路圖．

解答 解：
（1）為了保護電路，在連接電路前，開關應該斷開開關；
（2）測定小燈泡額定功率的實驗中，滑動變阻器應串聯入電路中，電壓表與燈泡并聯，小燈泡額定電壓3.8V，所以電壓表使用0-15V量程，如圖所示：

（3）為了保護電路，閉合開關前滑動變阻器的滑片應滑到最大值左端；
（4）小燈泡不亮，電流表幾乎沒有示數，說明電路中斷路的地方，電壓表示數接近電源電壓，說明電壓表的兩個接線柱和電源連接的部分沒有斷路，故障是小燈泡斷路了；
（5）電流表使用0-0.6A量程，分度值0.02A，由圖c知小燈泡的額定電壓3.8V時，電流是0.24A，
所以小燈泡的額定功率是P=UI=3.8V×0.24A=0.912W；
（6）將電源、開關、滑動變阻器、燈泡、電流表組成串聯電路，電壓表并聯在滑動變阻器兩端，當電壓表示數：U_v=U-U_額=6V-3.8V=2.2V燈泡正常發光，電路圖如圖所示：

故答案為：（1）斷開；（2）見上圖；（3）左；（4）小燈泡斷路了；（5）0.24；0.912；（6）見上圖．

點評 本題考查了實驗注意事項、電路故障分析、電表讀數、求功率、設計實驗電路圖等問題，都是常考問題，應掌握好．