Question

在測(cè)定額定電壓為3.8V小燈泡的電功率的實(shí)驗(yàn)中：
（1）小東沒有連接完整的實(shí)物電路如圖所示，請(qǐng)你用筆畫線代替導(dǎo)線將所缺的導(dǎo)線補(bǔ)上．

（2）在正確連接電路時(shí)，開關(guān)必須

斷開

，將滑動(dòng)變阻器的滑片移至

右

端．
（3）連接好電路后，閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)電流表和電壓表指針的轉(zhuǎn)向情況如圖所示，則可能的原因是：電流表

正負(fù)接線柱接錯(cuò)了

，電壓表

選用的量程過小

．

（4）小燈泡正常工作，如圖所示，電流表示數(shù)為

0.24

A，此時(shí)小燈泡燈絲的電阻為

15.8

Ω，小燈泡的額定功率是

0.912

W．

（5）閉合開關(guān)時(shí)，若出現(xiàn)以下不正�，F(xiàn)象：

順序	電路中出現(xiàn)的不正�，F(xiàn)象			可能的原因
	電燈的亮暗	電流表示數(shù)I/A	電壓表示數(shù)U/V
甲	不亮	0.54	0
乙	很亮	0.42	4.2
丙	不亮	0	4.5

請(qǐng)你從以下選項(xiàng)中選擇可能的原因填入上表中（只要填選項(xiàng)代號(hào)）
A電路中小燈泡間開路
B電路中小燈泡間短路
C變阻器連入電路中的電阻太小
（6）小東合理地連接好電路，并按正確的順序操作，但閉合開關(guān)后燈不亮，聰明的小剛猜想：
A、可能是燈絲斷了
B、可能是變阻器開路
C、可能是小燈泡短路
D、可能是電流表開路
根據(jù)小東的猜想，請(qǐng)你借助實(shí)驗(yàn)中電流表和電壓表驗(yàn)證小剛的猜想，將電壓表、電流表示數(shù)填入下表．

猜想	電流表示數(shù)（A）	電壓表示數(shù)（V）
如果A成立
如果B成立

（ 7 ）假如實(shí)驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)電壓表0～15V量程已損壞，小東仍想利用上面的電源測(cè)出小燈泡的額定功率，請(qǐng)你幫助小東設(shè)計(jì)一個(gè)電路圖，畫在下面空白處，并簡(jiǎn)要寫出步驟．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求，滑動(dòng)變阻器應(yīng)與電流表串聯(lián)接入電路；
電壓表應(yīng)并聯(lián)在燈泡兩端測(cè)燈泡的電壓，由表中數(shù)據(jù)可知其量程應(yīng)選0--3V；
（2）根據(jù)電路連接的要求可知開關(guān)應(yīng)處于斷開狀態(tài)；滑動(dòng)變阻器的滑片滑到最大阻值處；
（3）電流表指針偏轉(zhuǎn)到最左端，可判斷電流流經(jīng)電流表的方向反了，由此可判斷出其正負(fù)接線柱連接反了；
電壓表指針偏轉(zhuǎn)到最右端，可判斷是選擇的量程小，應(yīng)換用較大的量程；
（4）由圖讀出電流表的示數(shù)；利用歐姆定律計(jì)算此時(shí)燈泡的電阻；利用P=UI計(jì)算燈泡的額定功率；
（5）電路故障由兩類：短路和斷路；電路短路時(shí)，短路部分無電壓，電流大；電路斷路時(shí)，斷路部分無電流，電壓大；
（6）小燈泡串聯(lián)在電路中，如果燈絲斷了，電路處于開路狀態(tài)，電流表沒有示數(shù)，而電壓表只能測(cè)電源電壓；
滑動(dòng)變阻器開路時(shí)，電路處于開路狀態(tài)，燈泡上無電流和電壓；
（7）燈泡和滑動(dòng)變阻器串聯(lián)在電源上，由串聯(lián)電路的特點(diǎn)，電壓表無法測(cè)燈泡的電壓時(shí)，可以測(cè)滑動(dòng)變阻器的電壓，間接得出燈泡的電壓．

解答：解：（1）燈泡的右端接線柱接電壓表的“15”接線柱；滑動(dòng)變阻器上面的左接線柱接燈泡的右接線柱；
故答案如下圖；

（2）電路連接過程中，開關(guān)處于斷開狀態(tài)，滑動(dòng)變阻器的滑片滑到最大阻值處；
故答案是：斷開，右；
（3）電流表的指針偏向最左端是正負(fù)接線柱接反了；電壓表的指針偏向最右端是選用的量程過小；
故答案是：正負(fù)接線柱接反了，選用的量程過��；
（4）電流表的示數(shù)：0.2A+0.04A=0.24A；
燈泡的阻值：R=

U

I

=

3.8V

0.24A

=15.8Ω；
燈泡的額定功率：P=UI=3.8V×0.24=0.912W；
（5）甲現(xiàn)象中燈泡不亮而電流很大是短路現(xiàn)象，故選B；
乙現(xiàn)象中燈泡很亮，既有電流也有電壓，說明滑動(dòng)變阻器接入電阻較小，故選C；
丙現(xiàn)象中燈泡不亮，無電流而電壓較大是斷路現(xiàn)象，故選A；
故答案如下表；

順序	電路中出現(xiàn)的不正常現(xiàn)象			可能的原因
	電燈的亮暗	電流表示數(shù)I/A	電壓表示數(shù)U/V
甲	不亮	0.54	0	B
乙	很亮	0.42	4.2	C
丙	不亮	0	4.5	A

（6）燈絲斷了，無電流，電壓表測(cè)電源電壓；
滑動(dòng)變阻器開路，燈泡上無電流，也無電壓；
故答案是：

猜想	電流表示數(shù)（A）	電壓表示數(shù)（V）
如果A成立	0	4.5
如果B成立	0	0

（7）將電壓表表并聯(lián)在滑動(dòng)變阻器兩端；
故答案如下圖；

其步驟是：①按電路圖連接電路；②閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器使電壓表的示數(shù)為0.7V，并讀出電流表的示數(shù)；③利用P=UI計(jì)算燈泡的額定功率．

點(diǎn)評(píng)：此題是“測(cè)量小燈泡的功率”，涉及到實(shí)物的連接、電壓表量程的選擇、故障的分析及功率的計(jì)算等，比較全面的考查了此實(shí)驗(yàn)，屬于難題．