Question

11．小明和小军为测量小灯泡额定功率（正常发光时阻值约l0Ω），设计了如图甲所示的电路图．已知电源电压为6V，灯泡的额定电压为3.8V，滑动变阻器标有“20Ω 1A”字样．

（1）乙图是小明根据电路图连接的实物图．闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片，发现灯泡不发光；经检查，是由于一根导线连接错误．请你在实物图乙中连接错误的导线上打“×”并补画出正确的连线．
（2）丙图是小军根据电路图连接的实物图，也是由于一根导线连接错误，若从提高测量的准确程度考虑，请你在实物图丙中把连接错误的导线上打“×”并补画出正确的连线．
（3）小军按你的修改重新连接电路进行实验．闭合开关，移动滑动变阻器的滑片使电压表示数为3.8V，小灯泡正常发光，此时电流表的示数为0.4A，则小灯泡的电功率是1.52W．
（4）修改后小军设计的方案仍存在隐患，请你在他方案基础上利用原有器材重新设计实验，画出电路图．

Answer 1

分析 （1）和（2）根据电路图与实物电路图分析答题；电压表应与小灯泡并联，由图乙丙可知，电压表串联接入电路，电路断路，闭合开关灯泡不发光，电压表连线错误，把灯泡右端接线柱与电压表负极相连即可．
（3）当灯泡两端电压等于其额定电压时，灯泡正常发光，由P=UI可以求出灯泡额定功率．
（4）观察修改后小军设计的方案，找出存在隐患，重新设计实验．

解答 解：（1）由图乙所示可知，电压表串联在电路中，闭合开关移动滑片，灯泡不发光，电压表应并联在灯泡两端，电路图如图所示：

（2）电压表应并联在灯泡两端，不能串联在电路中，电路图如图所示：

（3）闭合开关，移动滑动变阻器的滑片使电压表示数等于灯泡额定电压3.8V，小灯泡正常发光，此时电流表的示数为0.4A，则小灯泡的电功率：P=UI=3.8V×0.4A=1.52W．
（4）观察修改后小军设计的方案，电压表量程为0～3V，由于灯泡额定电压3.8V，所以仍存在隐患，故为了准确测量重新设计实验如下图：

故答案为：（1）灯泡不发光；如图所示；（2）如图所示；（3）3.8；1.52；（4）如图所示．

点评 常规测电阻是利用伏安法，在电压表或电流表缺少时，当滑动变阻器最大电阻已知时，采用滑动变阻器和被测电阻串联．滑动变阻器的阻值最大和最小时，完成两次测量．