Question

【題目】小明同學用如下圖甲中所示實驗器材測量小燈泡的電功率，小燈泡L的額定電壓為3.8V。

(1)請在圖甲中用筆畫線代替導線將實驗電路連接完整，要求滑片向左移動燈泡變暗（連線不交叉）；

（______）

(2)閉合開關，發現電壓表指針偏轉如圖乙所示，其原因是_____；

(3)閉合開關前，滑動變阻器的滑片應置于_____（選填“左”或“右”）端。閉合開關，小燈泡不亮，兩電表均無示數，現將電壓表接在滑動變阻器兩端時有示數，接在開關兩端時無示數，則電路故障是_____；

(4)排除故障后，閉合開關S，調節滑動變阻器的滑片P至圖甲中所示位置時，電壓表示數為2.5V，若他想測量小燈泡的額定功率，此時應將滑片P向_____端移動（選填“左”或“右”）；

(5)小燈泡正常發光時電流表的示數如圖丙所示，則通過小燈泡的電流為_____A，該小燈泡的額定功率是_____W。老師告訴小明，電壓表工作時內部其實有微弱的電流流過，由此可知所測得的額定功率偏_____（選填“大”或“小”）；

(6)在實驗過程中，電壓表發生故障，現增加電阻箱和單刀雙擲開關，設計了如圖A、B兩種方案，則能測出燈泡額定功率的方案是_____。

Answer 1

【答案】 電壓表的正負接線柱接反了 左 滑動變阻器開（斷）路 右 0.3 1.14 大 A

【解析】

(1)[1]要求滑片向左移動燈泡變暗，即電流變小，電阻變大，故滑片以右電阻絲連入電路中；燈的額定電壓為3.8V，故電壓表選用大量程與燈并聯，如下所示：

(2)[2]閉合開關，發現電壓表指針偏轉如圖乙所示，其原因是：電壓表的正負接線柱接反了。

(3)[3]為保護電路，閉合開關前，滑動變阻器的滑片應置于阻值最大處，即左端；

[4]閉合開關，發現燈泡不亮，兩電表均無示數，則此電路有斷路故障；在開關閉合狀態下，將電壓表接在開關兩端，電壓表無示數，說明開關之外有斷路故障；電壓表接在變阻器兩端時有示數，說明電壓表兩接線柱與電源的兩極是連通的，則肯定出現的故障是變阻器斷路了；

(4)[5]燈在額定電壓下正常發光，示數為2.5V小于燈的額定電壓3.8V，應增大燈的電壓，根據串聯電路電壓的規律，應減小變阻器的電壓，由分壓原理，應減小變阻器連入電路中的電阻大小，故滑片向右移動，直到電壓表示數為額定電壓，使電壓表的示數為3.8V;

(5)[6][7]小燈泡正常發光時，此時電流表示數如圖丙所示，圖中電流表選用小量程，分度值為0.02A，其值為0.3A，因此小燈泡的額定功率為：

P=UI=3.8V×0.3A=1.14W；

[8]電壓表與燈并聯，電壓表測的電壓是準確的，根據并聯電路電流的規律，電流表示數大于燈的實際電流，根據P=UI，由此可知所測額定功率偏大；

(6) [9]A圖中,將S2置于b，移動滑片，使電流表示數為0.3A，則燈正常發光；保持滑片的位置不動,將S2置于a,調節電阻箱的旋鈕,記下電阻箱連入電路中的電阻大小R箱,使電流表的示數仍為0.3A,則燈正常發光時的電阻等于R箱，則燈的額定功率：

P=I2額R箱=(0.3A)2×R箱，

因此A方案能測出燈泡額定功率的方案；

B圖中,電流表與燈串聯,無論S2置于a、b，燈的電壓都等于電源電壓，故不能使燈正常發光，不能測出燈泡額定功率。