Question

9．在“测量小灯泡电功率”的实验中，电源电压恒定为6V，小灯泡的额定电压为3.8V，正常发光时的电阻约为10Ω，所用滑动变阻器的规格为“50Ω 1A”．
（1）请用笔画线代替导线把甲图中未完成的实物电路连接完整；
（2）连接电路后闭合开关，发现小灯泡不发光，电压表无示数，电流表有示数，则电路中发生的故障
是小灯泡短路（选填“小灯泡断路”或“小灯泡短路”）；
（3）排除故障后，继续进行实验：闭合开关前，滑片P应移到B（选填“A”或“B”）端，闭合开关后，移动滑片P使灯泡L正常发光，此时电流表的示数如图1乙所示，则小灯泡的额定电功率是0.912W；
（4）实验过程中需要调节滑动变阻器从而得到我们所需要的电压，在调节滑动变阻器的同时，眼睛应注意观察电压表．
（5）若试验中发现该电压表小量程损坏，只有大量程可用，为了测量额定功率，应该如何操作，请在图2的线框中画出操作电路图．

Answer 1

分析 （1）根据欧姆定律求出电路中最大电流，并确定电流表的量程；根据灯泡的额定电压确定电压表的量程；
使电流表串联在电路中，电压表并联在灯泡两端，注意滑动变阻器按一下一上的原则接线；
（2）电流表有示数，说明电路为通路；电压表无示数，说明电压表断路或电压表被短路；
（3）根据电流表的量程、分度值以及指针的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；
（4）小灯泡两端的电压等于额定电压时，小灯泡才会正常发光，此时的实际功率等于额定功率，因此眼睛应注视电压表的示数；
（5）根据串联电路电压特点，当灯泡正常工作时，求出滑动变阻器电压小于3V，测滑动变阻器电压，间接得到灯泡的额定功电压．

解答 解：（1）连接电路时，开关必须处于断开状态；
电路中最大电流的大约值：I_最大=$\frac{U}{{R}_{L}}$=$\frac{3.8V}{10Ω}$=0.38A，因此电流表的量程选择0～0.6A；
因为灯泡的额定电压为3.8V，所以电压表的量程为0～15V；
使电流表的0.6A接线柱与滑动变阻器的D接线柱相连，电压表的负接线柱与灯泡的左接线柱相连；如下图所示：

（2）电流表有示数，说明电路为通路；电压表无示数灯泡不亮，说明电压表被短路，因此电路故障为小灯泡短路；
（3）为了电路安全，闭合开关前，需将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处，故将滑片放在B端，可以起到保护电路的作用；
根据实物图可知，电流表的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，示数为0.24A；
灯泡的额定功率：P=UI=3.8VV×0.24A=0.912W；
（4）闭合开关，移动滑动变阻器滑片P，眼睛应注视电压表的示数，使灯泡两端电压等于灯泡额定电压为止，此时灯泡的实际功率才等于灯泡额定功率．因此眼睛应注视电压表的示数；
（5）电源电压为6V，灯泡和滑动变阻器串联在电路中，灯泡额定电压为3.8V，要让灯泡正常工作，滑动变阻器的电压为6V-3.8V=2.2V＜3V，可以用电压表0～3V量程，并联在滑动变阻器两端，当滑动变阻器的电压为2.2V时，灯泡正常工作．电路图如下图所示：
；
故答案为：（1）电路连接如上图所示；（2）小灯泡短路；（3）B；0.912；（4）电压表；（5）如上图．

点评 本题考查解了实物图的连接、电表量程的选择和正确的使用、电路故障的判断、电流表的读数、电功率和滑动变阻器的使用，有一定的综合性．