Question

在用電流表、電壓表測小燈泡電功率的實驗時，燈泡上標有“3.8V”字樣，小燈泡的電阻大約為10Ω，小紅連接的部分實驗電路如圖甲所示．

（1）請幫助小紅完成實驗電路的連接．連接電路時開關要______；
（2）閉合開關前應將滑動變阻器滑片的位置調到______端（選填“左”或“右”）；
（3）實驗時小紅調節(jié)滑動變阻器，使燈泡正常發(fā)光，此時電流表的示數如圖乙所示，讀數為______A，則小燈泡的額定功率為______W．
（4）若電壓表0～15V量程已損壞，0～3V量程能正常使用，電源電壓為6V且恒定不變，仍利用現有的器材完成實驗：
①請你在以上虛線框內畫出所設計的電路圖；
②連接電路后，調節(jié)滑動變阻器使電壓表示數為______V，此時小燈泡正常發(fā)光，讀出電流值并計算額定功率．

Answer 1

【答案】分析：（1）由圖可知，電流表沒有連接，則根據歐姆定律求出燈泡的額定電流確定電流表的量程，然后完成實驗電路的連接即可，注意為了保護電路，在接線過程中，開關應處于斷開狀態(tài)．
（2）在閉合開關前，滑動變阻器的滑片P應移到阻值最大處．
（3）額定電壓下燈泡正常發(fā)光，根據電流表的量程和分度值讀出電流表的示數，根據P=UI求出燈泡的額定功率．
（4）電源電壓為6V，根據串聯電路電壓特點，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；按此分析將電壓表與滑動變阻器并聯進行實驗即可．
解答：解：（1）燈泡的額定電流約為I===0.38A，因此電流表的量程選擇0～0.6A，實物連接如下圖：

為了保護電路，在接線過程中，開關應斷開，以避免因接線錯誤造成短路將電源燒壞；
（2）為了避免電路中電阻過小而燒壞電源或電表，在閉合開關前，滑動變阻器的滑片P應移到阻值最大處，即左端．
（3）燈泡在U=3.8V時正常發(fā)光，電流表的量程為0～0.6A，分度值為0.02A，電流表示數0.3A，
燈泡的額定功率P=UI=3.8V×0.3A=1.14W．
（4）①燈泡的額定電壓為3.8V，電壓表并聯在燈泡的兩端，電壓表選擇0～15V，但是0～15V量程壞了，當燈泡正常發(fā)光時，燈泡和滑動變阻器串聯在電路中，電源電壓為6V，要使燈泡電壓為3.8V，滑動變阻器兩端電壓為6V-3.8V=2.2V，把電壓表并聯在滑動變阻器的兩端，電路圖如下圖：

②連接電路后，調節(jié)滑動變阻器的滑片，使電壓表示數為2.2V時，小燈泡正常發(fā)光．
故答案為：（1）斷開；（2）左；（3）0.3；1.14；（4）2.2．
點評：本題考查了伏安法測小燈泡額定功率的實驗，考查了設計實驗電路圖、連接實物圖、電流表讀數、求額定功率等內容，涉及的知識點較多，但都屬于基礎題；知道伏安法測功率的原理是解題的關鍵．