Question

11．小明和小軍為測(cè)量小燈泡額定功率（正常發(fā)光時(shí)阻值約l0Ω），設(shè)計(jì)了如圖甲所示的電路圖．已知電源電壓為6V，燈泡的額定電壓為3.8V，滑動(dòng)變阻器標(biāo)有“20Ω 1A”字樣．

（1）乙圖是小明根據(jù)電路圖連接的實(shí)物圖．閉合開(kāi)關(guān)后，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，發(fā)現(xiàn)燈泡不發(fā)光；經(jīng)檢查，是由于一根導(dǎo)線連接錯(cuò)誤．請(qǐng)你在實(shí)物圖乙中連接錯(cuò)誤的導(dǎo)線上打“×”并補(bǔ)畫出正確的連線．
（2）丙圖是小軍根據(jù)電路圖連接的實(shí)物圖，也是由于一根導(dǎo)線連接錯(cuò)誤，若從提高測(cè)量的準(zhǔn)確程度考慮，請(qǐng)你在實(shí)物圖丙中把連接錯(cuò)誤的導(dǎo)線上打“×”并補(bǔ)畫出正確的連線．
（3）小軍按你的修改重新連接電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．閉合開(kāi)關(guān)，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片使電壓表示數(shù)為3.8V，小燈泡正常發(fā)光，此時(shí)電流表的示數(shù)為0.4A，則小燈泡的電功率是1.52W．
（4）修改后小軍設(shè)計(jì)的方案仍存在隱患，請(qǐng)你在他方案基礎(chǔ)上利用原有器材重新設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，畫出電路圖．

Answer 1

分析 （1）和（2）根據(jù)電路圖與實(shí)物電路圖分析答題；電壓表應(yīng)與小燈泡并聯(lián)，由圖乙丙可知，電壓表串聯(lián)接入電路，電路斷路，閉合開(kāi)關(guān)燈泡不發(fā)光，電壓表連線錯(cuò)誤，把燈泡右端接線柱與電壓表負(fù)極相連即可．
（3）當(dāng)燈泡兩端電壓等于其額定電壓時(shí)，燈泡正常發(fā)光，由P=UI可以求出燈泡額定功率．
（4）觀察修改后小軍設(shè)計(jì)的方案，找出存在隱患，重新設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)．

解答 解：（1）由圖乙所示可知，電壓表串聯(lián)在電路中，閉合開(kāi)關(guān)移動(dòng)滑片，燈泡不發(fā)光，電壓表應(yīng)并聯(lián)在燈泡兩端，電路圖如圖所示：

（2）電壓表應(yīng)并聯(lián)在燈泡兩端，不能串聯(lián)在電路中，電路圖如圖所示：

（3）閉合開(kāi)關(guān)，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片使電壓表示數(shù)等于燈泡額定電壓3.8V，小燈泡正常發(fā)光，此時(shí)電流表的示數(shù)為0.4A，則小燈泡的電功率：P=UI=3.8V×0.4A=1.52W．
（4）觀察修改后小軍設(shè)計(jì)的方案，電壓表量程為0～3V，由于燈泡額定電壓3.8V，所以仍存在隱患，故為了準(zhǔn)確測(cè)量重新設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)如下圖：

故答案為：（1）燈泡不發(fā)光；如圖所示；（2）如圖所示；（3）3.8；1.52；（4）如圖所示．

點(diǎn)評(píng) 常規(guī)測(cè)電阻是利用伏安法，在電壓表或電流表缺少時(shí)，當(dāng)滑動(dòng)變阻器最大電阻已知時(shí)，采用滑動(dòng)變阻器和被測(cè)電阻串聯(lián)．滑動(dòng)變阻器的阻值最大和最小時(shí)，完成兩次測(cè)量．