Question

12．小明同學(xué)在做“測定小燈泡的電功率”的實驗時，他正確連接了電路，其中電源電壓為4.5伏且保持不變，小燈泡額定電壓為3.8V，滑動變阻器上標(biāo)有“25Ω  lA”的字樣．實驗時，小明操作步驟正確，但閉合電鍵后發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮．小明猜想可能是：A、小燈泡斷路了；B、小燈泡短路了；C、滑動變阻器斷路了．
①小明想借助電路中的電流表和電壓表驗證自己的猜想，請你幫助小明完成如表的填寫．

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
如果C成立

②經(jīng)過驗證后，小明排除故障繼續(xù)實驗．他發(fā)現(xiàn)利用電壓表0～15V量程無法實現(xiàn)精確測量，于是重新設(shè)計并連接電路進行實驗，當(dāng)他調(diào)節(jié)滑片P的位置，使電壓表示數(shù)達到2.2伏時，說明小燈泡正常發(fā)光，此時電流表示數(shù)如圖所示，則小燈泡的額定功率為1.14瓦．

Answer 1

分析 （1）燈泡不亮可能是燈泡斷路或燈泡以外的地方斷路或燈泡短路或電路電流太小；
燈泡斷路時，電路斷路，電路中沒有電流，電流表無示數(shù)，電壓表串聯(lián)在電路中，電壓表測量電源電壓；
燈泡短路時，電路總電阻減小，電路電流增大，電流表示數(shù)增大，電壓表測量導(dǎo)線電壓，示數(shù)為0；
滑動變阻器斷路，整個電路都處于斷開狀態(tài)，燈泡不亮，電壓表和電流表都沒有示數(shù)．
（2）利用電壓表0～15V量程無法實現(xiàn)精確測量，小明想測出小燈泡的額定功率，將電壓表并聯(lián)在滑動變阻器兩端即可．
根據(jù)串聯(lián)分壓的規(guī)律，根據(jù)燈泡的額定電壓是3.8V，那么此時滑動變阻器兩端的電壓為：總電壓-燈泡兩端電壓．
根據(jù)圖中所示，電流表所選量程為：0～0.6A，其分度值為：0.02A，由指針?biāo)�中位置即可讀數(shù)，然后利用P=UI即可求出小燈泡的額定功率．

解答 解：（1）如果A成立，即燈絲斷了，電路斷路，電流表無示數(shù)，電壓表串聯(lián)在電路中，電壓表測量電源電壓，電壓表示數(shù)等于電源電壓為4.5V；
如果B成立，即燈絲短路了，電路中有電流，I=$\frac{U}{R}$=$\frac{4.5V}{25Ω}$=0.18A，電壓表也被短路，故示數(shù)為0；
如果C成立，即滑動變阻器斷路，電路開路，電路無電流，電流表示數(shù)為0，燈泡中無電流，燈泡兩端無電壓，電壓表示數(shù)為0；見下表：

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	0.18	0
如果C成立	0	0

（2）電壓表0～15V量程無法實現(xiàn)精確測量，將電壓表并聯(lián)在滑動變阻器兩端仍然可以測出小燈泡的額定功率，如下圖所示：

根據(jù)串聯(lián)分壓的規(guī)律，根據(jù)燈泡的額定電壓U₁=3.8V，電源電壓是U=6V．
則：U₂=U-U₁=6V-3.8V=2.2V，
根據(jù)圖中所示，電流表所選量程為：0～0.6A，其分度值為：0.02A，由指針?biāo)�中位置可知I₁=0.3A，
P=U₁I₁=3.8V×0.3A=1.14W．
故答案為：（1）見上圖；（2）2.2；1.14．

點評 本題是測定小燈泡電功率的實驗，考查了電表的讀數(shù)，故障問題，功率計算，關(guān)鍵是掌握斷路和短路的特點．