Question

14．在“測量小燈泡額定電功率”的實驗中，已知電源電壓為6V，小燈泡標(biāo)有“3.8V”的字樣．

（1）請你用筆代替導(dǎo)線，將圖（甲）所示的實驗電路未連接部分連接好（連線不得交叉）．
（2）連接電路時開關(guān)應(yīng)斷開，閉合開關(guān)前，圖中滑動變阻器的滑片P應(yīng)位于A（選填“A”或“B”）端．
（3）正確連接電路后，閉合開關(guān)，觀察到電壓表的示數(shù)為lV，滑動變阻器的滑片P應(yīng)向B（選填“A”或“B”）端調(diào)節(jié)，才能使電壓表的示數(shù)為3.8V，此時，電流表的指針位置如圖（乙）所示，則小燈泡正常發(fā)光時通過的電流為0.4 A，小燈泡  的額定功率為1.52W．
（4）另一小組的同學(xué)在“測小燈泡額定電功率”的實驗時，所用器材有：電壓恒為6V的電源，額定電壓是2.5V的小燈泡（其阻值約為10Ω），“10Ω 1A”的滑動變阻器一只，學(xué)生電流表、電壓表各一只，開關(guān)一只，導(dǎo)線若干．當(dāng)他們把電路連接好之后，閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動變阻器，但他們無論怎樣調(diào)節(jié)滑動變阻器都不能使電壓表的示數(shù)達(dá)到小燈泡的額定電壓，經(jīng)檢查，電路連接無誤，且各元件完好，請你幫他們找出兩種可能的原因．
原因1電源電壓過高；
原因2滑動變阻器最大值過�。�

Answer 1

分析 （1）本實驗中變阻器應(yīng)與燈泡串聯(lián)，且一上一下接；電壓表測燈泡兩端電壓，根據(jù)燈泡的額定電壓確定其量程；
（2）連接電路時開關(guān)應(yīng)斷開，閉合開關(guān)前，滑動變阻器的滑片P應(yīng)滑到最大值處；
（3）當(dāng)電壓等于燈泡額定電壓燈泡正常發(fā)光，由圖甲根據(jù)串聯(lián)電路的分壓原理確定滑片移動方向；由圖乙電流表確定電流表量程與分度值，讀出電流表示數(shù)，由P=UI求出燈泡額定功率．
（4）根據(jù)串聯(lián)電路特點和歐姆定律，計算燈泡正常發(fā)光時變阻器連入阻值，由題中所給現(xiàn)象分析判斷．

解答 解：
（1）測量小燈泡額定電功率的實驗中，變阻器應(yīng)與燈泡串聯(lián)，且一上一下接；
電壓表測燈泡兩端電壓，燈泡的額定電壓3.8V，所以電壓表應(yīng)使用0-15V量程．如圖所示：
；
（2）為了保護(hù)電路，連接電路時開關(guān)應(yīng)斷開，由圖閉合開關(guān)前，滑動變阻器的滑片P應(yīng)滑到最大值A(chǔ)端；
（3）電壓表示數(shù)1V，低于燈泡的額定電壓，為使燈泡正常發(fā)光，根據(jù)串聯(lián)電路的分壓原理，應(yīng)向B端移動滑片，使滑動變阻器接入電路的阻值變小，以增大燈泡兩端電壓，當(dāng)電壓表示數(shù)等于燈泡額定電壓3.8V時，燈泡正常發(fā)光；
由圖乙可知，電流表量程是0～0.6A，分度值是0.02A，燈泡正常發(fā)光時，電流表示數(shù)是0.4A，
燈泡功率P=UI=3.8V×0.4A=1.52W；
（4）由I=$\frac{U}{R}$可知，
另一燈泡正常發(fā)光時電流約為：I=$\frac{{U}_{額}}{{R}_{L}}$=$\frac{2.5V}{10Ω}$=0.25A，
所以此時變阻器連入阻值為：
R_滑=$\frac{U-{U}_{額}}{I}$=$\frac{6V-2.5V}{0.25A}$=14Ω，
但所使用的滑動變阻器的規(guī)格為“10Ω 1A”，所以原因可能是滑動變阻器最大值過小或者電源過高而造成無論怎樣調(diào)節(jié)滑動變阻器都不能使電壓表的示數(shù)達(dá)到小燈泡的額定電壓．
故答案為：
（1）見上圖；
（2）斷開；A；   
（3）B；0.4；1.52；     
（4）電源電壓過高；滑動變阻器最大值過�。�

點評 本題考查了連接實物電路圖、實驗注意事項、電表讀數(shù)、滑動變阻器的使用方法、求燈泡功率、電路故障分析等問題．連接實物電路圖時要注意電表正負(fù)接線柱不要接反，注意電表量程的選擇；對電表讀數(shù)時，要先確定電表量程與分度值，讀數(shù)時視線要與電表刻度線垂直．