Question

20．在测“3.8V”小灯泡电功率实验中：
（1）请你用笔画线代替导线，将甲图实物连接完整． （注意：电压表选择正确量程）
（2）电路正确连接后，闭合开关，移动滑片，发现灯泡不亮，电流表无示数，电压表示数接近电源电压，则故障可能是灯泡断路．
（3）排除故障后，当灯泡正常发光时，电流表的示数如图乙为0.3A，灯泡额定功率为1.14W，此时，小灯泡的电阻为12.67Ω．
（4）图丙所示电路中（R组织已知），无电压表也能画出该灯泡额定功率的是C．

Answer 1

分析 （1）掌握电压表和滑动变阻器的连接，电压表要与灯泡并联，注意量程的选择．滑动变阻器要接一上一下．
（2）根据灯泡不亮判断电路中出现了断路，根据电压表的示数情况判断出现断路的地方．
（3）在进行电流表读数时，要注意电流表的量程和分度值．
将电流和电压代入公式P=UI便可计算出额定功率．利用R=$\frac{U}{I}$求出电阻；
（4）要测出小灯泡的额定功率，需使其两端的电压为额定电压．因为没有电压表，所以可以用电流表和定值电阻来代替，并且与电灯并联．当通过电阻的电流为 $\frac{3.8V}{R}$时，小灯泡会正常发光，然后测出通过灯泡的电流即可．可用到并联电路电流的关系．

解答 解：（1）滑动变阻器已接了上面一个接线柱，还需接下面一个接线柱．电压表与灯泡并联，由于灯泡的额定电压为3.8V，所以电压表应选择0～15V的量程．
电路如图：

（2）灯泡不亮，电流表无示数，说明某处发生了断路，电压表示数接近电源电压，说明与电压表并联的灯泡出现了断路．
（3）根据实际情况，电路中的电流不会很大，所以电流表选择的是0～0.6A的量程，分度值为0.02A，所以电流表的读数为0.3A．
则电功率P=UI=3.8V×0.3A=1.14W．
由I=$\frac{U}{R}$可得，电阻R=$\frac{U}{I}$=$\frac{3.8V}{0.3A}$≈12.67Ω；
（4）此题因为没有电压表，所以应将电阻与灯泡并联，要得知小灯泡正常发光，必须使灯泡两端的电压等于3.8V，根据并联电路的电压相等，当电阻两端的电压为3.8V时，通过它的电流为I=$\frac{3.8V}{R}$，所以电流表的接法中既能直接单独测出电阻的电流，又能间接测出通过灯泡的电流．A中无法得知小灯泡是否正常发光，所以不正确；B无法得知灯泡两端的电压是否为3.8V，所以不正确；C电流表可直接与电阻串联，可根据I=$\frac{3.8V}{R}$得知两端的电压是否为3.8V，所以C正确；D电路在接法上与A类似，所以不正确．
故答案为：（1）见上图；（2）灯泡断路；（3）0.3；1.14；12.67；（4）C．

点评 此题是测量小灯泡的功率，要掌握其测量原理P=UI，考查了有关电路的连接，注意电压表、电流表及滑动变阻器的接法．同时考查了电路故障的分析，此题出现的电路故障在电学实验中经常出现，注意理解掌握分析的方法．还考查了一种特殊测量功率的方法，与测电阻类似，要学会变通．