Question

2．小明同學(xué)用圖示的器材測量小燈泡電功率．已知待測小燈泡的額定電壓為3.8V，小燈泡燈絲的電阻大于10Ω．
（1）連接電路時，開關(guān)應(yīng)斷開，滑動變阻器滑片應(yīng)移到阻值最大處；
（2）實驗時小明發(fā)現(xiàn)電壓表0-15V量程已經(jīng)損壞，小明采用3節(jié)新干電池作為電源，滑動變阻器的銘牌上標(biāo)有“20Ω，1A”字樣，請用筆畫出導(dǎo)線完成電路連接．（導(dǎo)線不得交叉）
（3）檢查無誤，閉合開關(guān)，向左移動滑片，當(dāng)電壓表示數(shù)為0.7V時，小燈泡兩端電壓正好是額定電壓；
（4）此時，電流表示數(shù)如乙圖所示，則小燈泡的額定功率是1.14W．

Answer 1

分析 （1）連接電路時，開關(guān)必須處于斷開狀態(tài)；連接完電路后，閉合開關(guān)前，需將滑動變阻器的滑片移到阻值最大處；
（2）已知燈泡的額定電壓大于3V，因此電壓表不能直接測量燈泡兩端電壓，根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律可知滑動變阻器兩端電壓為4.5V-3.8V=0.7V；因此電壓表測量滑動變阻器兩端電壓；
根據(jù)歐姆定律求出燈泡正常發(fā)光電流的大約值，據(jù)此確定電流表的量程，使燈泡、電流表以及滑動變阻器串聯(lián)連接，注意滑動變阻器按一上一下原則接線；
（3）根據(jù)串聯(lián)電路電壓規(guī)律可知燈泡正常發(fā)光時滑動變阻器兩端電壓；
（4）根據(jù)電流表的量程、分度值以及指針位置讀出電流表的示數(shù)，然后根據(jù)P=UI求出燈泡的額定功率．

解答 解：（1）連接電路時，開關(guān)應(yīng)斷開，滑動變阻器滑片應(yīng)移到阻值最大處；
（2）已知燈泡的額定電壓為3.8V＞3V，因此電壓表不能直接測量燈泡兩端電壓；
根據(jù)串聯(lián)電路電壓規(guī)律可知，滑動變阻器兩端電壓U_滑=4.5V-3.8V=0.7V，因此將電壓表并聯(lián)在滑動變阻器兩端；
燈泡的額定電流約：I=$\frac{U}{R}$=$\frac{3.8V}{10Ω}$=0.38A，因此電流表量程選擇0～0.6A；
使燈泡、電流表以及滑動變阻器串聯(lián)連接，電壓表并聯(lián)在滑動變阻器兩端；如下圖所示：

（3）根據(jù)（2）中的分析可計算可知，當(dāng)燈泡正常發(fā)光時，滑動變阻器兩端電壓為0.7V，因此閉合開關(guān)，向左移動滑片，當(dāng)電壓表示數(shù)為0.7V時，小燈泡兩端電壓正好是額定電壓；
（4）根據(jù)圖乙可知，電流表的量程為0～0.6A，分度值為0.02A，示數(shù)為0.3A，則燈泡的額定功率：P=UI=3.8V×0.3A=1.14W．
故答案為：（1）斷開；阻值最大處；（3）0.7；（4）1.14．

點評 本題考查了測量小燈泡功率的實物連接、滑動變阻器的正確使用、電表量程的選擇和正確使用、電流表的讀數(shù)、電功率公式的靈活應(yīng)用，涉及的知識點較多，綜合性強，但都是經(jīng)常考查的內(nèi)容，一定要掌握．