Question

如圖甲所示，是測量小燈泡電功率的實物元件圖，其中電源是由三只蓄電池組成，小燈泡額定電壓是3.8V，其燈絲電阻約為10Ω，滑動變阻器標有“10Ω、1A”字樣．
（1）如圖所示是連接的不完整實驗電路，請你將圖中未連接部分連接好．要求：滑片P向左移時燈變亮，且連線不得交叉．
（2）小剛合理地連接好電路，并接正確的順序操作，閉合開關(guān)后燈不亮，聰明的小剛猜想：
①可能燈絲斷了．  ②可能是小燈泡短路．  ③可能是變阻器斷路．  ④可能是電流表短路

猜想	電流表示數(shù)/A	電壓表示數(shù)/V
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請你根據(jù)表格中的電流表和電壓表的讀數(shù)，驗證小剛的猜想，并將對應(yīng)的猜想填入表格．（只需填序號）
（3）排除故障后，實際測量過程中小剛才發(fā)現(xiàn)電壓表0～15V量程已損壞（另一量程完好），但他利用現(xiàn)有器材測出小燈泡的額定功率，請你幫小剛重新設(shè)計方案．方法是：只需將______．
（4）小剛按新設(shè)計的方案連接好電路后繼續(xù)實驗，調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片，使電壓表示數(shù)為______V時，小燈泡正常發(fā)光，此時電流表示數(shù)如圖乙所示，則小燈泡的額定功率是______W．

Answer 1

【答案】分析：（1）滑動變阻器與燈泡串聯(lián)，注意滑動變阻器的接法．
（2）燈泡不亮可能是燈泡斷路或燈泡以外的地方斷路或燈泡短路或電路電流太小；燈泡斷路時，電路斷路，電路中沒有電流，電流表無示數(shù)，電壓表串聯(lián)在電路中，電壓表測量電源電壓；燈泡短路時，電路總電阻減小，電路電流增大，電流表示數(shù)增大，電壓表測量導(dǎo)線電壓，示數(shù)為0；燈泡以外的地方斷路，整個電路都處于斷開狀態(tài)，燈泡不亮，電壓表和電流表都沒有示數(shù)．
（3）滑動變阻器與燈泡串聯(lián)，電壓表0～15V量程已損壞，可讓電壓表測滑動變阻器兩端電壓．
（4）當燈泡電壓等于額定電壓時，燈泡正常發(fā)光，由圖乙所示電流表讀出電流表示數(shù)，然后由電功率公式求出燈泡額定電功率．
解答：解：（1）燈泡右接線柱與滑動變阻器A接線柱相連接，滑片P向左移時燈變亮，電路圖如圖所示；
（2）①燈絲斷了，電路斷路，電流表無示數(shù)，電壓表串聯(lián)在電路中，電壓表測量電源電壓，電壓表示數(shù)等于電源電壓，為6V，符合第一種現(xiàn)象．
②小燈泡短路，電路電阻減小，電路電流增大，電流表示數(shù)增大，電壓表測導(dǎo)線電壓，示數(shù)為0，與題目所示現(xiàn)象不符．
③滑動變阻器斷路，電路斷路，電路無電流，電流表示數(shù)為0，燈泡中無電流，燈泡兩端無電壓，電壓表示數(shù)為0，與第二種現(xiàn)象相符．
④電流表短路，電流表示數(shù)是0，電路電流不變，燈泡兩端電壓不變，電壓表有示數(shù)且小于電源電壓，與題目所示現(xiàn)象不符．
故答案為：①；③．
（3）由題意知電源電壓是2V×3=6V，燈泡正常發(fā)光時，滑動變阻器兩端電壓U_滑=U-U_L=6V-3.8V=2.2V＜3V，
電壓表0～15V量程損壞，但0～3V量程完好，燈泡正常發(fā)光時滑動變阻器兩端電壓小于電壓表0～3V量程，因此可以把電壓表與滑動變阻器并聯(lián)，測滑動變阻器電壓，從而間接測出燈泡電壓，進行實驗．
故答案為：電壓表與滑動變阻器并聯(lián)．
（4）當電壓表示數(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，電流表示數(shù)是0.4A，燈泡額定功率P=UI=3.8V×0.4A=1.52W．
故答案為：3.8；1.52．
點評：本題考查了實物圖的連接、電路故障分析、電路設(shè)計、電表讀數(shù)、測燈泡額定功率等問題，這些知識點是伏安法測功率中最�？嫉膬�(nèi)容，一定要掌握．