Question

8．在用電流表、電壓表測(cè)小燈泡電功率的實(shí)驗(yàn)時(shí)，燈泡上標(biāo)有“3.8V”字樣，小燈泡的電阻大約為10Ω，小明連接的部分實(shí)驗(yàn)電路如圖甲所示．
（1）請(qǐng)幫助小明完成實(shí)驗(yàn)電路的連接．連接電路時(shí)開(kāi)關(guān)要斷開(kāi)；
（2）閉合開(kāi)關(guān)前應(yīng)將滑動(dòng)變阻器滑片的位置調(diào)到左端（選填“左”或“右”）；
（3）實(shí)驗(yàn)時(shí)小明調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，使燈泡正常發(fā)光，此時(shí)電流表的示數(shù)如圖乙所示，讀數(shù)為0.3A，則小燈泡的額定功率為1.14W．
（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(xiàn)有的器材完成實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)你在如圖丙虛線框內(nèi)畫(huà)出所設(shè)計(jì)的電路圖．

Answer 1

分析 （1）由圖可知，電流表沒(méi)有連接，則根據(jù)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(shí)驗(yàn)電路的連接即可，注意為了保護(hù)電路，在接線過(guò)程中，開(kāi)關(guān)應(yīng)處于斷開(kāi)狀態(tài)．
（2）在閉合開(kāi)關(guān)前，滑動(dòng)變阻器的滑片P應(yīng)移到阻值最大處．
（3）額定電壓下燈泡正常發(fā)光，根據(jù)電流表的量程和分度值讀出電流表的示數(shù)，根據(jù)P=UI求出燈泡的額定功率．
（4）電源電壓為6V，根據(jù)串聯(lián)電路電壓特點(diǎn)，當(dāng)燈泡電壓為3.8V，滑動(dòng)變阻器的電壓為2.2V＜3V，可以利用0～3V量程測(cè)量滑動(dòng)變阻器的電壓；按此分析將電壓表與滑動(dòng)變阻器并聯(lián)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)即可．

解答 解：（1）燈泡的額定電流約為I=$\frac{U}{R}$=$\frac{3.8V}{10Ω}$=0.38A，因此電流表的量程選擇0～0.6A，實(shí)物連接如下圖：

為了保護(hù)電路，在接線過(guò)程中，開(kāi)關(guān)應(yīng)斷開(kāi)，以避免因接線錯(cuò)誤造成短路將電源燒壞；
（2）為了避免電路中電阻過(guò)小而燒壞電源或電表，在閉合開(kāi)關(guān)前，滑動(dòng)變阻器的滑片P應(yīng)移到阻值最大處，即左端．
（3）燈泡在U=3.8V時(shí)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(shù)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(lián)在燈泡的兩端，電壓表選擇0～15V，但是0～15V量程壞了，當(dāng)燈泡正常發(fā)光時(shí)，燈泡和滑動(dòng)變阻器串聯(lián)在電路中，電源電壓為6V，要使燈泡電壓為3.8V，滑動(dòng)變阻器兩端電壓為6V-3.8V=2.2V，把電壓表并聯(lián)在滑動(dòng)變阻器的兩端，電路圖如下圖：
．
故答案為：（1）斷開(kāi)；（2）左；（3）0.3；1.14；（4）見(jiàn)上圖．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了伏安法測(cè)小燈泡額定功率的實(shí)驗(yàn)，考查了設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)電路圖、連接實(shí)物圖、電流表讀數(shù)、求額定功率等內(nèi)容，涉及的知識(shí)點(diǎn)較多，但都屬于基礎(chǔ)題；知道伏安法測(cè)功率的原理是解題的關(guān)鍵．