Question

14．在測定標有3.8V的小燈泡額定功率的實驗中，電源電壓為6V，小燈泡的電阻約為10Ω，電流表（量程：0～0.6A、0～3A）、電壓表（量程：0～3V）、開關(guān)、滑動變阻器各一個，導(dǎo)線若干．

（1）根據(jù)實驗要求把圖1中的實驗電路連接完整；
（2）開關(guān)閉合前，應(yīng)將滑片P調(diào)至A端；
（3）閉合開關(guān)后，發(fā)現(xiàn)燈不亮，電流表無示數(shù)，電壓表有示數(shù)，則故障的原因可能是滑動變阻器斷路．
（4）排除故障后，移動滑片P，使電壓表的示數(shù)為2.2V時，小燈泡恰好能正常發(fā)光，此時電流表的示數(shù)如圖2所示，則小燈泡的額定功率為1.44W（保留兩位小數(shù)）．

Answer 1

分析 （1）若電壓表與燈泡并聯(lián)，則應(yīng)選15V的量程，而電壓表的量程是0～3V，所以電壓表應(yīng)與滑動變阻器并聯(lián)；根據(jù)燈泡正常工作時，滑動變阻器分得的電壓確定電壓表的量程；根據(jù)歐姆定律求出此時通過燈泡的電流，確定電流表的量程，且與燈泡串聯(lián)，注意電表的正負接線柱．
（2）為防止電路中電流過大燒壞電路元件，閉合開關(guān)前，滑動變阻器應(yīng)處于最大阻值處．
（3）根據(jù)電路故障要么短路、要么斷路，結(jié)合電壓表、電流表的示數(shù)變化情況和燈泡的亮暗來確定答案．
（4）根據(jù)串聯(lián)電路電壓特點可知，燈泡正常工作時，電壓表的示數(shù)；根據(jù)電流表的量程和分度值確定電流表的示數(shù)；最后根據(jù)P=UI求出燈泡的額定功率．

解答 解：（1）燈泡正常工作時，滑動變阻器分得的電壓為6V-3.8V=2.2V＜3V，電壓表選0～3V的量程；而燈泡的額定電壓為3.8V，因此電壓表應(yīng)接在滑動變阻器兩端，此時通過燈泡的電流約為$\frac{3.8V}{10Ω}$=0.38A，所以電流表選0～0.6A的量程，且與燈泡串聯(lián)，注意電流從正接線柱流入負接線柱流出，連接如下圖所示：

（2）閉合開關(guān)前，保護電路的滑動變阻器應(yīng)處于最大阻值A(chǔ)端．
（3）電壓表有明顯偏轉(zhuǎn)，說明電壓表兩接線柱到電源兩級之間電路連接完好，電流表無示數(shù)，燈泡不亮，說明滑動變阻器斷路．
（4）燈泡正常工作時，電壓表的示數(shù)為6V-3.8V=2.2V；
電流表的量程為0～0.6A，分度值為0.02A，所以電流表的示數(shù)為0.38A；
燈泡的額定功率為P=UI=3.8V×0.38A=1.44W．
故答案為：（1）連接如上圖所示；（2）A；（3）滑動變阻器斷路；（4）2.2；1.44．

點評 本題考查了電流表、電壓表、滑動變阻器的正確使用，電路故障的判斷等，難點是根據(jù)讀數(shù)要求確定電表的量程．