Question

3．用伏安法測定額定電壓為3.8V小燈泡的額定功率（電源電壓為6V）

（1）如圖1，將滑動變阻器接入電路．要求：滑片P左移時燈變亮．
（2）小燈泡正常發(fā)光時，電流表的示數(shù)如圖2所示，小燈泡的額定功率為1.9W．
（4）小榮同學(xué)實驗時，所用的電壓表量程是0-15V，但刻度模糊不清，無法直接讀出實驗數(shù)據(jù)，卻能從0一3V檔的刻度線看出指針停在0.7V處，則加在電壓表兩端的實際電壓為3.5V．
（5）平平同學(xué)連接好實驗電路，檢查無誤后，閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)燈泡不亮、電流表指針偏轉(zhuǎn)，電壓表指針幾乎
不動，該故障的原因是D
A．燈泡燈絲斷了     B．電流表接線短路
C．電源接觸不良     D．燈座接線短路
（6）若所用的電壓表0-15V的量程壞了，應(yīng)怎樣連接電路才能測出小燈泡的額定功率？將你設(shè)計的方案畫在如圖3的方框里．

Answer 1

分析 （1）滑片P左移時燈變亮，說明變阻器連入阻值變小，由此確定變阻器的接線柱的連接情況；
（2）讀出燈泡正常發(fā)光時的電流，根據(jù)P=UI計算小燈泡的額定功率；
（3）電壓表大量程與小量程使用同一刻度盤，電壓表同一刻度線大量程示數(shù)是小量程示數(shù)的5倍，根據(jù)大量程與小量程示數(shù)關(guān)系，由大量程示數(shù)可以求出小量程示數(shù)；
（4）根據(jù)題目提供的故障原因，逐一分析各故障原因看與故障現(xiàn)象是否相符，然后找出符合故障現(xiàn)象的故障原因；
（5）電源電壓為6V，根據(jù)串聯(lián)電路電壓特點，當燈泡電壓為3.8V，滑動變阻器的電壓為2.2V＜3V，可以利用0～3V量程測量滑動變阻器的電壓．

解答 解：
（1）測燈泡功率的實驗中變阻器應(yīng)串聯(lián)入電路中，滑片P左移時燈變亮，說明變阻器連入阻值變小，所以應(yīng)將左下接線柱接入電路中，如圖所示：
；
（2）由圖2知電流表使用0-0.6A量程，分度值0.02A，燈泡正常發(fā)光時的電流為0.5A，
小燈泡的額定功率：P=UI=3.8V×0.5A=1.9W；
（3）電壓表用0～15V量程，0～3V檔的刻度線看出指針停在0.7V處，則加在電壓表兩端的實際電壓為0.7V×5=3.5V；
（4）A、如果燈泡燈絲斷了，則電路開路，電流表無示數(shù)，電流表指針不偏轉(zhuǎn)，與故障現(xiàn)象不符，故A錯誤；
B、如果電流表接線短路，無電流流過電流表，電流表指針不偏轉(zhuǎn)，電流表接線短路對電壓表無影響，與電路故障現(xiàn)象不符，故B錯誤；
C、如果電源接觸不良，電源斷路，電路中沒有電流，電流表指針不偏轉(zhuǎn)，與故障現(xiàn)象不符，故C錯誤；
D、如果燈座接線短路，則燈泡被短路，燈泡兩端電壓為零，電壓表指針不動；燈泡短路，不影響電流表指針偏轉(zhuǎn)，與故障現(xiàn)象相符，故D正確．
（5）當燈泡正常發(fā)光時，即要使燈泡電壓為3.8V，則滑動變阻器兩端電壓為6V-3.8V=2.2V＜3V，所以把電壓表并聯(lián)在滑動變阻器的兩端，移動滑動變阻器的滑片使電壓表的示數(shù)為2.2V時，即可進行實驗．電路圖如下圖所示：
．
故答案為：（1）見上圖；（2）1.9；（3）3.5；（4）D；（5）見上圖．

點評 本題考查測電功率實驗時實物連接、電流表讀數(shù)、功率計算、電路故障的判斷、設(shè)計實驗電路圖等問題，是一道綜合性很強的實驗題，是中考考查的重點內(nèi)容．