Question

2．在做“测小灯泡的额定功率”实验时，已知小灯泡的额定电压是3.8V，额定功率小于2W，如图1所示．
（1）请你在实物图上用笔代替导线将实验电器中未连接部分连接好（要求正确选择电压表和电流表的量程）．
（2）在正确连接电路并闭合开关时，灯不亮，电流表示数为零，电压表的示数约为电源电压，电路中可能出现的故障是小灯泡断路
（3）排除故障后，为了测出小灯泡的额定功率应调节的元件是滑动变阻器，并使电压表示数为3.8V，此时电流表的示数如图2所示为0.32A，则该灯泡的额定功率为1.216W．
（4）该实验电路除了可以测小灯泡功率外，还可以进行的实验有测量小灯泡的电阻．（写出一种即可）

Answer 1

分析 （1）根据小灯泡的额定电压确定电压表的量程；根据P=UI的变形公式求出灯泡额定电流的大约值，据此判断电流表的量程；
（2）闭合开关时，灯不亮，电流表示数为零，说明电路存在断路；电压表的示数约为电源电压，说明电压表与电源两极相连；
（3）排除故障后，调节滑动变阻器滑片的位置，是电压表的示数等于灯泡的额定电压，然后根据电流表所选的量程读出对应的示数，利用电功率公式计算出小灯泡的额定功率；
（4）根据所测的物理量，还可利用R=$\frac{U}{I}$来测量小灯泡的电阻．

解答 解：（1）：（1）因为灯泡的额定电压为3.8V，所以电压表的量程为0～15V；
因为P=UI，且灯泡的额定功率小于2W
所以灯泡的额定电流小于：I=$\frac{P}{U}$=$\frac{2W}{3.8W}$≈0.53A＜0.6A，则电流表的量程为0～0.6A；如图3所示：

（2）闭合开关时，灯不亮，电流表示数为零，说明电路存在断路；电压表的示数约为电源电压，说明电压表与电源两极相连，即与电压表并联之外的电路没有断路，故与电压表并联电路有断路，即小灯泡断路；
（3）排除故障后，为了测出小灯泡的额定功率应调节滑动变阻器滑片的位置，使电压表示数为3.8V；
电流表的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，则此时电流表的示数为0.32A，则灯泡的额定功率：P=UI=3.8V×0.32A=1.216W．
（4）由题可知，电压表测小灯泡两端电压U，电流表测小灯泡的电流I，根据R=$\frac{U}{I}$可计算小灯泡的电阻，即可测量小灯泡的电阻．
故答案为：（1）如图3；（2）小灯泡断路；（3）滑动变阻器；3.8；0.32；1.216；（4）测量小灯泡的电阻．

点评 本题考查的是测量小灯泡功率的实验，在该实验中，要注意电压表、电流表、滑动变阻器的正确使用方法，以及电流表的读数、额定功率的计算，同时还要注意电路故障的分析．