Question

20．在測(cè)“3.8V”小燈泡電功率實(shí)驗(yàn)中：
（1）請(qǐng)你用筆畫線代替導(dǎo)線，將甲圖實(shí)物連接完整． （注意：電壓表選擇正確量程）
（2）電路正確連接后，閉合開關(guān)，移動(dòng)滑片，發(fā)現(xiàn)燈泡不亮，電流表無示數(shù)，電壓表示數(shù)接近電源電壓，則故障可能是燈泡斷路．
（3）排除故障后，當(dāng)燈泡正常發(fā)光時(shí)，電流表的示數(shù)如圖乙為0.3A，燈泡額定功率為1.14W，此時(shí)，小燈泡的電阻為12.67Ω．
（4）圖丙所示電路中（R組織已知），無電壓表也能畫出該燈泡額定功率的是C．

Answer 1

分析 （1）掌握電壓表和滑動(dòng)變阻器的連接，電壓表要與燈泡并聯(lián)，注意量程的選擇．滑動(dòng)變阻器要接一上一下．
（2）根據(jù)燈泡不亮判斷電路中出現(xiàn)了斷路，根據(jù)電壓表的示數(shù)情況判斷出現(xiàn)斷路的地方．
（3）在進(jìn)行電流表讀數(shù)時(shí)，要注意電流表的量程和分度值．
將電流和電壓代入公式P=UI便可計(jì)算出額定功率．利用R=$\frac{U}{I}$求出電阻；
（4）要測(cè)出小燈泡的額定功率，需使其兩端的電壓為額定電壓．因?yàn)闆]有電壓表，所以可以用電流表和定值電阻來代替，并且與電燈并聯(lián)．當(dāng)通過電阻的電流為 $\frac{3.8V}{R}$時(shí)，小燈泡會(huì)正常發(fā)光，然后測(cè)出通過燈泡的電流即可．可用到并聯(lián)電路電流的關(guān)系．

解答 解：（1）滑動(dòng)變阻器已接了上面一個(gè)接線柱，還需接下面一個(gè)接線柱．電壓表與燈泡并聯(lián)，由于燈泡的額定電壓為3.8V，所以電壓表應(yīng)選擇0～15V的量程．
電路如圖：

（2）燈泡不亮，電流表無示數(shù)，說明某處發(fā)生了斷路，電壓表示數(shù)接近電源電壓，說明與電壓表并聯(lián)的燈泡出現(xiàn)了斷路．
（3）根據(jù)實(shí)際情況，電路中的電流不會(huì)很大，所以電流表選擇的是0～0.6A的量程，分度值為0.02A，所以電流表的讀數(shù)為0.3A．
則電功率P=UI=3.8V×0.3A=1.14W．
由I=$\frac{U}{R}$可得，電阻R=$\frac{U}{I}$=$\frac{3.8V}{0.3A}$≈12.67Ω；
（4）此題因?yàn)闆]有電壓表，所以應(yīng)將電阻與燈泡并聯(lián)，要得知小燈泡正常發(fā)光，必須使燈泡兩端的電壓等于3.8V，根據(jù)并聯(lián)電路的電壓相等，當(dāng)電阻兩端的電壓為3.8V時(shí)，通過它的電流為I=$\frac{3.8V}{R}$，所以電流表的接法中既能直接單獨(dú)測(cè)出電阻的電流，又能間接測(cè)出通過燈泡的電流．A中無法得知小燈泡是否正常發(fā)光，所以不正確；B無法得知燈泡兩端的電壓是否為3.8V，所以不正確；C電流表可直接與電阻串聯(lián)，可根據(jù)I=$\frac{3.8V}{R}$得知兩端的電壓是否為3.8V，所以C正確；D電路在接法上與A類似，所以不正確．
故答案為：（1）見上圖；（2）燈泡斷路；（3）0.3；1.14；12.67；（4）C．

點(diǎn)評(píng) 此題是測(cè)量小燈泡的功率，要掌握其測(cè)量原理P=UI，考查了有關(guān)電路的連接，注意電壓表、電流表及滑動(dòng)變阻器的接法．同時(shí)考查了電路故障的分析，此題出現(xiàn)的電路故障在電學(xué)實(shí)驗(yàn)中經(jīng)常出現(xiàn)，注意理解掌握分析的方法．還考查了一種特殊測(cè)量功率的方法，與測(cè)電阻類似，要學(xué)會(huì)變通．