题目内容

18．灯泡上标有“3.8V××”字样．由于磨损，灯泡的额定功率字样已模糊．某同学用如图甲所示的电路来测定该灯泡的额定功率（已知电源电压6V，灯丝电阻约为10Ω）．
（1）请用笔画线代替导线将如图1实物图连接完整．
（2）闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片置于A端（选A或B）．若闭合开关，灯不亮，电压表的示数为6V，电流表的示数几乎为零．出现这一故障的原因可能是灯泡断路．
（3）闭合开关，电压表的示数为1.8V，应将变阻器的滑片向B端（选A或B）移动，直至电压表的示数为3.8V时，电流表示数如图2所示，那么，电灯泡的额定功率是1.9W．
（4）假设电压表的0～15V量程已损坏，只有0～3V量程能正常使用．若利用现有器材测出灯泡的额定功率，请在图3虚线框中画出你设计的电路图．在你设计的电路图中，当电压表示数为2.2V时，灯泡正常发光．

分析 （1）根据灯泡的额定电压确定电压表量程，根据灯泡正常发光时的电流确定电流表量程；灯泡、电流表、电源串联接入电路，电压表并联在灯泡两端，连线时注意电表正负接线柱不要接反；
（2）为保护电路，闭合开关前，滑动变阻器接入电路的阻值应为滑动变阻器的最大阻值，根据滑动变阻器的接法，确定滑动变阻器滑片的位置；闭合开关，灯泡不亮，可能是灯泡断路或灯泡短路，电流表示数几乎为零，说明电路存在断路；电压表示数为6V，等于电源电压，说明电压表与电源两极相连，电压表并联电路之外电路不存在断路，综合分析可知，电路故障原因是：灯泡断路；
（3）电压表示数小于灯泡额定电压，要使灯泡正常发光，应移动滑片位置，使滑动变阻器接入电路的阻值变小，
灯泡两端的电压变大知道达到灯泡的额定电压为止，根据滑动变阻器的接法判断滑片移动的方向；由电路图确定电流表的量程，由图乙确定电流表的最小分度值，读出电流表示数；最后由P=UI求出灯泡的额定功率．

解答 解：（1）灯泡额定电压是3.8V，电压表选15V量程；灯泡正常发光时电流约为I=$\frac{U}{R}$=$\frac{3.8V}{10Ω}$=0.38A，电流表选择0.6A量程，灯泡、电流表、电源串联接入电路，电压表并联在灯泡两端，电路图如图所示：
（2）由电路图知，滑动变阻器滑片在A端时，滑动变阻器接入电路的阻值为滑动变阻器的最大阻值，因此闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于A端；
闭合开关，灯不亮，电压表的示数为6V，电流表示数几乎为零．出现这一故障的原因可能是灯泡断路；
（3）闭合开关，电压表的示数为1.8V，应将变阻器的滑片向B端移动，使滑动变阻器接入电路的阻值变小，灯泡两端的电压增大，直到电压表示数为3.8V为止；由电路图知，电流表量程是0.6A，由图乙知，电流表最小分度值是0.02A，电流表示数是0.5A，灯泡的额定功率P=UI=3.8V×0.5A=1.9W；
（4）当灯泡正常发光时，即要使灯泡电压为3.8V，则滑动变阻器两端电压为6V-3.8V=2.2V，
所以把电压表并联在滑动变阻器的两端，移动滑动变阻器的滑片使电压表的示数为2.2V时，即可进行实验．
电路图如下图所示：

故答案为：（1）见上图；（2）A；灯泡断路；（3）B；1.9；（4）2.2；见上图．

点评 本题考查了电压表的使用、电路图的设计、故障问题分析、电流表的读数、串联电路的特点和欧姆定律以及电功率公式的应用等．这些知识点是伏安法测功率中最常见的内容，一定要掌握好．

练习册系列答案
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物质质量/g初始温度/℃加热时间/min最后温度/℃
水6020645
食用油6020668
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（2）在此实验中，如果要使水和食用油的最后温度相同，就要给水加热更长（选填“长”或“短”）的时间，此时，水吸收的热量大于（选填“大于”或“小于”或“等于”）食用油吸收的热量．
（3）实验表明，水（选填“水”或“食用油”）吸热的能力更强．

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