Question

小灯泡标有“3.8V××”字样，由于磨损，小灯泡的额定功率字样已模糊．晓军同学用如图所示的电路来测定该灯泡的额定功率（已知电源电压为4.5伏，灯丝电阻约为10欧）：
（1）请用笔画线代替导线将实物图连接完整（要合理选择量程）；
（2）闭合开关前，应使滑动变阻器的滑片P置于 ________端（选填“C”或“D”）．若闭合开关，灯不亮，电压表的示数接近4.5伏，电流表示数几乎为零，出现这种故障的原因可能是 ________．
（3）闭合开关，电压表的示数为1.8V，应将滑片P向 ________端移动（选填“C”或“D”），直至电压表的示数为3.8V时，电流表示数如图所示，那么，小灯泡的额定功率是 ________W．

Answer 1

解：（1）灯的额定电压为3.8V，选择电压表的量程为0-15V；而灯丝电阻约为10欧，电源电压为4.5V，最大电流为0.45A，选择电流表量程为0-0.6A，连接实物图右图所示；
（2）为了保护电路，闭合开关前，滑片P应置于C端；
闭合开关，电压表有示数，电流表示数几乎为0，说明问题出在电压表两接线柱之间的电路：小灯泡处开路；
（3）为使灯两端的电压增大为3.8V，就要减少滑动变阻器两端的电压，减少连入电阻，要向D端移动滑片；
当灯两端的电压U=3.8V（额定电压）时，电流表的示数I=0.3A，则灯的额定功率：
P=UI=3.8V×0.3A=1.14W．
故答案为：（1）连接实物图见图；
（2）C，小灯泡处开路；
（3）D，1.14．
分析：（1）由小灯泡的铭牌“3.8V××”可知灯的额定电压为3.8V，据此选择电压表的量程应为0-15V；而灯丝电阻约为10欧，电源电压为4.5V，最大电流为0.45A，选择0-0.6A量程即可；
（2）为了保护电路，电路中连入滑动变阻器，闭合开关前，滑片P应置于使连入电阻最大的位置；
闭合开关，发现小灯泡不亮，电压表有示数，电流表示数几乎为0，说明问题出在电压表两接线柱之间的电路，短路不对（这样电压表示数为0），只能是开路：小灯泡处开路；
（3）闭合开关，电压表的示数为1.8V，为使灯两端的电压增大为3.8V，就要减少滑动变阻器两端的电压，减少连入电阻，要向D端移动滑片；
当电压表的示数为3.8V时，依据所选量程读出电流表的示数，利用P=UI计算灯的额定功率．
点评：本题涉及电压表量程的选择和电流表读数、滑动变阻器的使用、电功率的计算及电路故障分析，虽综合性强，但都属于基础知识，难度适中．