Question

在用電流表、電壓表測小燈泡額定功率的實(shí)驗(yàn)時(shí)，燈泡上標(biāo)有“3.4V”字樣，小紅設(shè)計(jì)了實(shí)驗(yàn)電路圖，如圖甲所示，并連接了部分實(shí)驗(yàn)電路，如圖乙所示．
（1）請幫助小紅完成實(shí)驗(yàn)電路的連接

（2）連接完實(shí)驗(yàn)電路后，小紅閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)燈泡不亮、電流表無示數(shù)、電壓表有示數(shù)且接近于電源電壓，請幫助小紅分析電路出故障的原因：

 

．
（3）排除故障后，小紅調(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)如圖丙所示，讀數(shù)為

 

A，則小燈泡的額定功率為

 

W，正常工作時(shí)的電阻為

 

Ω．
（4）假若電壓表15V量程損壞，3V量程能正常使用，電源電壓為6V且穩(wěn)定不變，仍利用現(xiàn)有的器材完成實(shí)驗(yàn)，你認(rèn)為如何操作

 

．
（5）若將小燈泡換成螺線管，則當(dāng)滑片P向左滑動(dòng)時(shí)，它能夠吸起大頭針的數(shù)量將

 

．

Answer 1

分析：（1）電壓表與燈泡并聯(lián)，根據(jù)燈泡的額定電壓確定電壓表的量程；滑動(dòng)變阻器與燈泡串聯(lián)，且要接一上一下的原則連接；
（2）燈泡不亮、電流表無示數(shù)，則電路某處斷路，電壓表接近于電源電壓，則電壓表的正負(fù)接線柱與電源兩極相連；
（3）根據(jù)電流表的量程、分度值和指針的位置讀出電流表的示數(shù)，然后根據(jù)P=UI計(jì)算出燈泡的額定功率，利用R=

U

I

求出小燈泡正常發(fā)光的電阻；
（4）當(dāng)燈泡正常發(fā)光時(shí)，燈泡兩端的電壓為3.4V，則滑動(dòng)變阻器兩端的電壓為6V-3.4V=2.6V，若電壓表的大量程損壞，可將電壓表與滑動(dòng)變阻器并聯(lián)；
（5）螺線管產(chǎn)生磁場的強(qiáng)弱與線圈匝數(shù)和電流大小有關(guān)，根據(jù)滑片移動(dòng)的方向確定螺線管中電流的變化，進(jìn)一步判斷吸引大頭針數(shù)量的變化．

解答：解：（1）將電壓表與燈泡并聯(lián)，燈泡的額定電壓為3.4V，所以電壓表應(yīng)選擇0～15V的量程；滑動(dòng)變阻器與燈泡串聯(lián)，已接了下面一個(gè)接線柱，可再接上面任意一個(gè)接線柱，如圖所示：

（2）燈泡不亮、電流表無示數(shù)，說明電路某處斷路，電壓表有示數(shù)且接近于電源電壓，說明電壓表的正負(fù)接線柱與電源兩極相連，故燈泡斷路；
（3）由圖丙知，電流表的量程為0～0.6A，示數(shù)為0.3A；小燈泡的額定功率：P=UI=3.4V×0.3A=1.02W；小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻：R=

U

I

=

3.4V

0.3A

=11.33Ω；
（4）當(dāng)燈泡正常發(fā)光時(shí)，燈泡兩端的電壓為3.4V，則滑動(dòng)變阻器兩端的電壓為6V-3.4V=2.6V，此時(shí)可將電壓表與滑動(dòng)變阻器并聯(lián)，當(dāng)電壓表示數(shù)為2.6V時(shí)，燈泡正常發(fā)光；
（5）根據(jù)實(shí)物圖可知，如果將小燈泡換成螺線管，則當(dāng)滑片P向左滑動(dòng)時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻減小，由歐姆定律可知，電路中的電流變大，螺線管產(chǎn)生的磁場變強(qiáng)，故螺線管吸引大頭針的數(shù)目增多．
故答案為：（2）燈泡斷路；（3）0.3；1.02；11.33；（4）將電壓表與滑動(dòng)變阻器并聯(lián)，使電壓表的示數(shù)為2.6V；（5）增多．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了電壓表和滑動(dòng)變阻器的正確連接、電流表的讀數(shù)、電路故障的判斷、歐姆定律的應(yīng)用、電功率的計(jì)算以及影響螺線管磁場的因素，出現(xiàn)電壓表的量程損壞問題如何處理，這幾個(gè)問題是比較典型的類型習(xí)題，一定要掌握．