Question

【題目】在“測量小燈泡電功率”的實驗中，電源電壓恒定為6V，小燈泡的額定電壓為3.8V，正常發光時的電阻約為10Ω，滑動變阻器有A規格“5Ω 1A”、B規格“50Ω 1A”可選．
（1）請用筆畫線代替導線將甲圖中未完成的實物電路連接完整；

（2）實驗應選擇（選填“A”或“B”）規格的滑動變阻器；
（3）閉合開關，發現燈泡不亮，兩電表均無示數．為了查找故障，小明將電壓表拆下，把導線a與燈泡正確連接好．在開關閉合狀態下，將電壓表分別接在電源、滑動變阻器及開關兩端，結果只有接在滑動變阻器兩端時，電壓表無示數，則出現故障的元件是；
（4）故障排除后開始實驗，當變阻器滑片滑到某位置時，電壓表的示數為2.0V．接著應將滑片P向滑動，使燈泡L正常發光，此時電流表的示數如圖乙所示，則小燈泡的額定電功率是W；

（5）如果電壓表量程0～15V損壞，量程0～3V能正常使用，仍利用現有的器材完成實驗，請在答卷紙上的方框內（圖丁）畫出你設計的電路圖．

Answer 1

【答案】
（1）

解：如圖所示；

（2）B
（3）開關斷路
（4）A端；1.52
（5）

解：如圖所示；

【解析】解：（1）由題可知，小燈泡的額定電壓3.8V＞3V，電壓表選0～15V；由圖乙知，電流表選用小量程；滑動變阻器連入電路要一上一下，如下圖所示；
；（2）燈泡正常發光時的電壓等于額定電壓UL=3.8V，
根據歐姆定律可知此時電路電流約為I= = =0.38A，
滑動變阻器兩端電壓U滑=U﹣UL=6V﹣3.8V=2.2V，
此時滑動變阻器接入電路的阻值R滑= = ≈5.8Ω，
A規格“5Ω 1A”最大阻值小，所以本實驗中應該選擇規格為“50Ω 1A”的B滑動變阻器；（3）閉合開關，發現燈泡不亮，兩電表均無示數，則此電路為斷路；在開關閉合狀態下，將電壓表接在電源兩端時，電壓表有示數，說明電源、電壓表是完好的；電壓表接在開關兩端時有示數，說明開關以外的電路是通路，而開關是斷開的，所以，肯定出現故障的元件是開關（電壓表接在滑動變阻器兩端，因無電源，沒有示數），即開關斷路；（4）電壓表示數為2V，要測燈的額定功率，燈的電壓要為3.8V，所以要增大燈的電壓，減小變阻器的分得的電壓，根據分壓原理，減小變阻器連入電路中的電阻大小，即滑片向A端移動；
電流表小量程的分度值為0.02A，示數為0.4A，小燈泡的額定功率P額=U額I=3.8V×0.4A=1.52W；（5）電壓表0～15V量程損壞，電壓表與滑動變阻器并聯，如圖所示：

所以答案是：（1）如上圖；（2）B；（3）開關斷路；（4）A端；1.52；（5）如上圖．