Question

小明同學進行“測定小燈泡電功率”的實驗．實驗中使用的小燈泡標有“3.8V”字樣，滑動變阻器標有“20Ω、2A”字樣，電源電壓為6V且不變．
（1）小明連接的電路如圖所示，圖中尚有兩根導線未連接，請用筆畫線代替導線在圖中正確連接．（電流表的量程選擇0～0.6A）
（2）小明正確連接電路，閉合開關前，應將變阻器的滑片放在

a

端（選填“a”或“b”）；他閉合開關后，移動變阻器的滑片，發現小燈泡始終不亮．在查找電路故障時發現，電流表示數、電壓表示數均為零．若電路中只有一處故障且只發生在小燈泡或滑動變阻器上，電路故障是

D

．（填正確選項的序號）
A．燈泡短路
B．燈泡斷路
C．滑動變阻器短路
D．滑動變阻器斷路
（3）小明改正電路故障后，閉合開關，移動滑片，他發現當變阻器的滑片恰好在中點時，小燈泡正常發光，則小燈的額定功率為

0.836

W．

Answer 1

分析：（1）由圖知，燈泡與電流表連線不完整，把燈泡與電流表串聯在電路中，電壓表并聯在燈泡兩端；
（2）連接電路閉合開關前，滑動變阻器接入電路的阻值應為最大阻值，根據滑動變阻器的接法判斷滑片的位置；
閉合開關，移動滑動變阻器滑片，燈泡始終不亮，可能是燈泡斷路或短路或燈泡之外電路斷路；電流表無示數說明電路斷路；電壓表無示數說明電壓表不能與電源兩極相連，電壓表并聯電路之外存在斷路；電路中只有一處故障且只發生在小燈泡或滑動變阻器上，綜合分析可知電路故障是滑動變阻器斷路．
（3）燈泡正常發光，燈泡兩端的電壓等于它的額定電壓，由串聯電路的特點可求出滑動變阻器兩端的電壓；由題意可求出此時滑動變阻器接入電路的阻值，由歐姆定律可求出電路電流；最后由P=UI可求出燈泡的額定功率．

解答：解：（1）把燈泡、電流表串聯在電路中，電壓表并聯在燈泡兩端，電路圖如圖所示．
故答案為：電路圖如圖所示．
（2）小明正確連接電路，閉合開關前，應將變阻器的滑片放在a端；閉合開關后，移動變阻器的滑片，發現小燈泡始終不亮．在查找電路故障時發現，電流表示數、電壓表示數均為零．若電路中只有一處故障且只發生在小燈泡或滑動變阻器上，電路故障是：滑動變阻器斷路，選D．
故答案為：a；D．
（3）燈泡正常發光時，燈泡兩端的電壓等于燈泡的額定電壓U_額=3.8V，由串聯電路特點知，滑動變阻器兩端電壓
U_滑=U-U_額=6V-3.8V=2.2V；由題意知，此時滑動變阻器接入電路的電阻值為R_滑′=

R滑

2

=

20Ω

2

=10Ω，由歐姆定律可求出流過電路的電流I=

U滑

R滑′

=

2.2V

10Ω

=0.22A，燈泡的額定功率P=U_額I=3.8V×0.22A=0.836W．
故答案為：0.836．

點評：本題考查了連接電路圖、滑動變阻器的使用、電路故障分析、求燈泡的額定功率，是實驗的常考內容；
第三問求燈泡的額定功率有一定的難度，知道燈泡正常發光時的電壓為額定電壓、熟練掌握串聯電路的特點、歐姆定律、功率公式是正確解題的關鍵．