Question

2．小明同学用图示的器材测量小灯泡电功率．已知待测小灯泡的额定电压为3.8V，小灯泡灯丝的电阻大于10Ω．
（1）连接电路时，开关应断开，滑动变阻器滑片应移到阻值最大处；
（2）实验时小明发现电压表0-15V量程已经损坏，小明采用3节新干电池作为电源，滑动变阻器的铭牌上标有“20Ω，1A”字样，请用笔画出导线完成电路连接．（导线不得交叉）
（3）检查无误，闭合开关，向左移动滑片，当电压表示数为0.7V时，小灯泡两端电压正好是额定电压；
（4）此时，电流表示数如乙图所示，则小灯泡的额定功率是1.14W．

Answer 1

分析 （1）连接电路时，开关必须处于断开状态；连接完电路后，闭合开关前，需将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处；
（2）已知灯泡的额定电压大于3V，因此电压表不能直接测量灯泡两端电压，根据串联电路电压的规律可知滑动变阻器两端电压为4.5V-3.8V=0.7V；因此电压表测量滑动变阻器两端电压；
根据欧姆定律求出灯泡正常发光电流的大约值，据此确定电流表的量程，使灯泡、电流表以及滑动变阻器串联连接，注意滑动变阻器按一上一下原则接线；
（3）根据串联电路电压规律可知灯泡正常发光时滑动变阻器两端电压；
（4）根据电流表的量程、分度值以及指针位置读出电流表的示数，然后根据P=UI求出灯泡的额定功率．

解答 解：（1）连接电路时，开关应断开，滑动变阻器滑片应移到阻值最大处；
（2）已知灯泡的额定电压为3.8V＞3V，因此电压表不能直接测量灯泡两端电压；
根据串联电路电压规律可知，滑动变阻器两端电压U_滑=4.5V-3.8V=0.7V，因此将电压表并联在滑动变阻器两端；
灯泡的额定电流约：I=$\frac{U}{R}$=$\frac{3.8V}{10Ω}$=0.38A，因此电流表量程选择0～0.6A；
使灯泡、电流表以及滑动变阻器串联连接，电压表并联在滑动变阻器两端；如下图所示：

（3）根据（2）中的分析可计算可知，当灯泡正常发光时，滑动变阻器两端电压为0.7V，因此闭合开关，向左移动滑片，当电压表示数为0.7V时，小灯泡两端电压正好是额定电压；
（4）根据图乙可知，电流表的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，示数为0.3A，则灯泡的额定功率：P=UI=3.8V×0.3A=1.14W．
故答案为：（1）断开；阻值最大处；（3）0.7；（4）1.14．

点评 本题考查了测量小灯泡功率的实物连接、滑动变阻器的正确使用、电表量程的选择和正确使用、电流表的读数、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．