Question

如图1 所示，是测量小灯泡电功率的实物元件图，其中电源是由三只蓄电池组成，小灯泡额定电压是3.8V，其灯丝电阻约为10Ω，滑动变阻器标有“10Ω、1A”字样，电流表（0～0.6A、0～3A），电压表（0～3V、0～15V）．
（1）请用笔画线代替导线，把右图中的电路元件连接成实验电路．（要求：滑片P向左移时灯变亮，且连线不得交叉）
（2）小明合理地连接好电路，并按正确的顺序操作，闭合开关后灯不亮，小明猜想：
A．可能灯丝断了
B．可能是变阻器开路
C．可能是小灯泡短路

电流表示数/A	电压表示数/V	原　 因
0	6	猜想________成立
0	0	猜想________成立

请你借助电路中的电流表和电压表验证小刚的猜想，并填入上表．
（3）排除故障后，小明继续实验，调节滑动变阻器滑片，使电压表示数为________V时，小灯泡正常发光，此时电流表示数如图2所示，则小灯泡的额定功率是________W．

Answer 1

解：
（1）灯泡的额定电压为3.8V，所以电压表的量程为0～15V，且与灯泡并联；
根据欧姆定律可得，灯泡的额定电流大约为I′===0.38A，所以电流表的量程为0～0.6A，且与灯泡串联；
滑动变阻器按一上一下的原则串联在电路中，且左下方接线柱必须接入电路中，然后与电源、开关组成电路，如下图所示：

（2）A、灯丝断了，电路断路，电流表无示数，电压表串联在电路中，电压表测量电源电压，电压表示数等于电源电压，为6V，符合第一种现象；
B、变阻器开路，电路断路，电路无电流，电流表示数为0，灯泡中无电流，灯泡两端无电压，电压表示数为0，与第二种现象相符；
C、小灯泡短路，电路电阻减小，电路电流增大，电流表示数增大，电压表测导线电压，示数为0，与题目所示现象不符；
（3）灯泡正常发光时的电压为3.8V，电流表的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，示数为0.4A，
灯泡的额定功率P=UI=3.8V×0.4A=1.52W．
故答案为：
（1）实物电路图的连接如上图所示；
（2）A；B；
（3）3.8；1.52．
分析：（1）根据灯泡的额定电压确定电压表的量程且与灯泡并联，根据欧姆定律求出灯泡额定电流的大约值确定电流表的量程且与灯泡串联，滑动变阻器按一上一下的原则串联在电路中，滑片P向左移时灯变亮说明接入电路的电阻变小即左下方接线柱必须接入电路中，然后与电源、开关组成电路；
（2）灯泡不亮可能是灯泡断路或灯泡以外的地方断路或灯泡短路或电路电流太小；①灯泡断路时，电路断路，电路中没有电流，电流表无示数，电压表串联在电路中，电压表测量电源电压；②灯泡短路时，电路总电阻减小，电路电流增大，电流表示数增大，电压表测量导线电压，示数为0；③灯泡以外的地方断路，整个电路都处于断开状态，灯泡不亮，电压表和电流表都没有示数；
（3）灯泡正常发光时的电压和额定电压相等，根据电流表的量程和分度值读出示数，利用P=UI求出灯泡的额定功率．
点评：本题考查了电表量程的选择和正确使用、滑动变阻器的正确使用、电流表的读数、电路故障的判断和欧姆定律、电功率公式的灵活应用，涉及的知识点较多，综合性强，但都是经常考查的内容，一定要掌握．