Question

18．在“测量小灯泡额定功率”的实验中，小刚同学用一个电压表、一个电流表、一个开关、一个滑动变阻器、电压为6V的电源和额定电压为3.8V的小灯泡，设计了如图甲所示的电路．

（1）实验中需要依据图甲所示的电路图，将图乙所示器材进行连线，请用笔画线代替导线，将图乙所示电路连接完整．
（2）正确连接好电路后，闭合开关，当滑动变阻器的滑片向左移动时，电流表示数变大（选填“变大”、“变小”或“不变”）．调节滑动变阻器的滑片使小灯泡正常发光，此时电流表指针如图丙所示．则小灯泡的额定功率为1.14W．
（3）小明同学按同一电路图连接电路，当连接最后一根导线时，灯泡立即发出明亮耀眼的光并很快熄灭．检查后发现连线正确，请你找出实验中操作不当之处是：①连线时，开关没有断开；②闭合开关前，滑动变阻器的滑片没有移到阻值最大位置；；排除上面故障后如果闭合开关后发现电流表有示数，电压表无示数，则电路可能的原因是灯泡短路了．

Answer 1

分析 （1）由灯泡的额定电压确定电压表的量程，电压表要与灯泡并联；根据丙图确定电流表的量程，电流表要与灯泡串联，注意电压表和电流表的正负接线柱．
（2）滑动变阻器与灯泡串联，当滑动变阻器向移动时，接入电路的电阻减小，电路中的总电阻减小；根据欧姆定律可知，电路中的电流增大，灯泡两端分得的电压增大，达到额定电压时小灯泡正常发光，根据量程和分度值读出电流表的示数，利用根据P=UI求出小灯泡的额定功率．
（3）连接完最后一根导线，灯泡立即发光，说明实验前开关未处于断开状态；
灯泡发出明亮耀眼的光，很快熄灭，说明电路电流太大，电路中总电阻太小，即滑动变阻器接入电路电阻未达到阻值最大处．
电流表有示数，说明电路为通路；电压表无示数则可能电路断路或电压表被短路，据此判断．

解答 解：（1）灯泡额定电压为3.8V，所以电压表选择0～15V量程，且与电压表与灯泡并联；由丙图确定电流表的量程为0～0.6A，且与灯泡串联；电流从电表的正接线柱流入负接线柱流出，如下图所示．

（2）滑动变阻器与灯泡串联，滑动变阻器向移动时，接入电路的电阻减小，电路中的总电阻减小；
根据欧姆定律可知：电路电流变大，电流表示数变大；灯泡分得的电压增大，当达到3.8V时小灯泡正常工作，电流表选择0～0.6A量程，分度值为0.02A，所以电流表的示数为0.3A，小灯泡的额定功率
P=UI=3.8V×0.3A=1.14W．
（3）连接完最后一根导线时灯泡发光的原因是：连线时，开关没有断开；
灯泡发出明亮耀眼的光很快熄灭的原因是：闭合开关前，滑动变阻器的滑片没有移到阻值最大位置．
排除上面故障后，如果闭合开关后发现电流表有示数，说明电路为通路；电压表无示数则可能电路断路或电压表被短路，综上，则电路可能的原因是小灯泡短路了．
故答案为：（1）如上图所示；
（2）变大；1.14；
（3）①连线时，开关没有断开；②闭合开关前，滑动变阻器的滑片没有移到阻值最大位置；小灯泡短路了．

点评 本题测量小灯泡额定功率，考查了电表的正确使用、欧姆定律和功率的计算、以及电路故障原因的分析等，特别是电路故障问题，是学生实际操作和考试中非常重要内容，一定要掌握好．