在“测定小灯泡功率的实验中.提供的器材有:“3.8V?A 的小灯.“10Ω 1A 的滑动变阻器.四节新干电池等．(l)连接电路时开关应断开．(2)请用笔画线代替导线.将图甲中的实物电路连接完整.使闭合开关时滑动变阻器连入电路的电阻最大．(3)闭合开关.发现灯泡不亮.两电表均无示数．为了查找故障.小明将电压表拆下.在开关闭� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

10．在“测定小灯泡功率”的实验中，提供的器材有：“3.8V？A”的小灯、“10Ω 1A”的滑动变阻器、四节新干电池等．
（l）连接电路时开关应断开．
（2）请用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整，使闭合开关时滑动变阻器连入电路的电阻最大．
（3）闭合开关，发现灯泡不亮，两电表均无示数．为了查找故障，小明将电压表拆下，在开关闭合状态下，分别将电压表接在电源、滑动变阻器及开关两端，结果只有接在滑动变阻器两端时，电压表无示数，则肯定出现故障的元件是开关．
（4）排除故障后继续实验，滑片 P移到某一位置时，电压表示数如图乙所示，为测量灯泡的额定功率，应将滑片P向右端移动，直至电压表的示数为3.8V，此时电流表示数如图丙所示，则小灯泡的额定功率是1.14W．
（5）若用该电路测量规格是“2.5V 0.3A”灯泡的额定功率，须对实验进行适当调整，写出你的做法．
方法一：换最大阻值较大的滑动变阻器（或串联定值电阻）；
方法二：减小电池个数．

分析（1）连接电路时开关应断开；
（2）电压表选用大量程，电流表选用小量程，并注意变阻器接线柱与电压接线柱的接法；
（3）电流表在干路上，无示数，说明电路故障为断路；如果电压有示数，说明与电压表串联的元件是完好的；如果无示数，说明与电压表串联的元件有断路，或与电压表并联的元件短路或电路中无电源，据此判断故障所在；（4）根据灯的额定电压确定电压表的量程读数，比较实际电压和额定电压的大小，根据分压原理确定滑片移动的方向；认清电流表的分度值读数，由P_额=U_额I计算灯的额定功率；
（5）①计算灯正常工作时的电阻，电源电压为4×1.5V=6V，求出滑动变阻器分得的电压，由分压原理求出变阻的最小电阻；
②减小电源电压来达到目的．

解答解：（1）为保护电路元件，连接电路时，开关应断开；
（2）3.8V＞3V，由图丙知，电流表选用小量程；要使闭合开关时滑动变阻器连入电路的电阻最大，滑片以右部分的电阻丝连入电路，如右图所示；
（3）闭合开关，发现灯泡不亮，两电表均无示数，则此电路为断路；在开关闭合状态下，将电压表接在电源两端时，电压表有示数，说明电源、电压表是完好的；电压表接在开关两端时有示数，说明开关以外的电路是通路，而开关是断开的，所以，肯定出现故障的元件是开关（电压表接在滑动变阻器两端，因无电源，没有示数）；
（4）灯的额定电压为3.8V＞3V，电压表选用大量程，分度值为0.5V，示数为3V，所以，为使灯正常发光，应增加灯的电压，减小变阻器的电压，根据分压原理，变阻器连入电路中的电阻减小，滑动变阻器的滑片向右移动；电流表小量程的分度值为0.02A，示数为0.3A，小灯泡的额定功率P_额=U_额I=3.8V×0.3A=1.14W；
（5）方法一：灯正常工作时的电阻R_L=$\frac{{U}_{L}}{{I}_{L}}$=$\frac{2.5V}{0.3A}$≈8.3Ω，滑动变阻器要分去的电压U_滑=6V-2.5V=3.5V的电压，灯才能正常工作，根据分压原理，$\frac{{U}_{滑}}{{U}_{L}}$=$\frac{{R}_{滑}}{{R}_{L}}$，滑动变阻器的电阻至少为R_滑=$\frac{{U}_{滑}}{{U}_{L}}$×R_L=$\frac{3.5}{2.5}$×8.3Ω≈11.62Ω，所以，可换最大阻值较大的滑动变阻器（或串联定值电阻）；
方法二：由上面的计算可知，“10Ω 1A”的滑动变阻器最大阻值连入电路时，灯的电压仍高于2.5V，所以，也可以采用减小电池个数的方法来减小电源电压达到使灯正常发光的目的．
故答案为：（1）断开；
（2）如上图所示；
（3）开关；
（4）右；1.14；
（5）方法一：换最大阻值较大的滑动变阻器（或串联定值电阻）；方法二：减小电池个数．