Question

6．小强做测定“小灯泡的电功率”实验时，所用器材有额定电压为3.8V的小灯泡，以及符合实验要求的电源、滑动变阻器、电表、开关和导线，图甲是小强没有连接完的实物电路．

（1）请你用笔画线代替导线，帮小强将实物电路连接完整；
（2）小强连好电路，在闭合开关之前，应将滑动变阻器的滑片滑到左端（选填“左”或“右”）．
（3）小强闭合开关后，移动滑片变阻器P，发现小灯泡始终不亮，但电压表有示数，电流表无示数，则故障的原因可能是小灯泡断路（写出一种即可）；
（4）小强排除故障后闭合开关，移动滑片P到某处，电压表的示数为3.2V，要测量小灯泡的额定功率，应将滑片P向右端滑动（选填“左”或“右”），当灯泡正常发光时电流表的示数如图乙所示，则电流表的示数为0.28A，小灯泡的额定功率是1.06W（小数点后保留两位小数）
（5）在另一次实验中，小强进行了探究“通过导体的电流跟电阻的关系”实验，并根据自己的实验数据绘制出了通过导体的电流随导体电阻变化规律的图象，如图丙所示，请你根据图象判断，当该实验中导体电阻为60Ω时，通过该导体的电流应为0.1A．

Answer 1

分析 （1）根据灯泡额定电压确定电压表的量程，将电压表并联在灯泡两端．
（2）为保护电路，在连接电路时应断开开关，将滑片移至最大阻值处．
（3）常见的电路故障有断路与短路两种，根据电路故障现象分析电路故障原因．
（4）若电压表的示数低于额定电压，要使灯泡正常发光，应减小滑动变阻器的阻值，使电压表的示数等于额定电压，读出电流表的示数，由P=UI计算出额定电功率．
（5）探究通过导体的电流跟电阻的关系的实验中电阻两端的电压不变，根据图象中的某点，确定对应的电流和电阻，由U=IR求出电压值，从而可根据I=$\frac{U}{R}$求出60Ω对应的电流值．

解答 解：（1）灯泡额定电压是3.8V，电压表应选0～15V量程，电压表与灯泡并联，如图所示：

（2）为保护电路，连接电路时，用断开开关，将滑片移至左端，使其阻值最大．
（3）灯泡不亮，可能是灯泡断路，或灯泡短路，或灯泡之外电路断路造成的；电流表无示数，说明电路断路；电压表有示数，说明电压表与电源间是通路，电压表并联电路之外电路不存在断路，综合分析可知，可能是小灯泡断路．
（4）由题意知，电压表的示数小于灯泡的额定电压，据串联电路的分压原理，要想让灯泡正常发光，可以让变阻器的电压变小，故让变阻器的阻值变小即可，所以应将变阻器向右移动，使电压表的示数为3.8V，
由图乙知，此时电流表的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，示数为0.28A，
则小灯泡的额定电功率为P=UI=3.8V×0.28A≈1.06W．
（5）由图象知，当电阻为20Ω时，对应的电流为0.3A，所以电阻两端的电压U=IR=0.3A×20Ω=6V；
当电阻为60Ω时，电流I′=$\frac{U}{{R}^{′}}$=$\frac{6V}{60Ω}$=0.1A．
故答案为：（1）见上图；（2）左；（3）小灯泡断路；（4）右；0.28；1.06；（5）0.1．

点评 本题考查了连接电路图、电路故障分析、滑动变阻器作用、滑动变阻器调节、电功率、欧姆定律等问题，是常考问题，一定要掌握；连接电路图时，注意电压表量程的选择；电路故障一般有断路与短路两种，要根据电路故障现象分析电路故障原因．