Question

在“测量小灯泡额定功率”的实验中，小刚同学用一个电压表、一个电流表、一个开关、一个滑动变阻器、电压为6V的电源和额定电压为3.8V的小灯泡，设计了如图甲所示的电路．

（1）实验中需要依据图甲所示的电路图，将图乙所示器材进行连线，请用笔画线代替导线，将图乙所示电路连接完整．
（2）正确连接好电路后，闭合开关，向左移动滑片，当电压表的示数为______V时小灯泡正常发光，此时电流表指针如图丙所示，则小灯泡的额定功率为______W，滑动变阻器消耗的功率是______W．
（3）小刚同学按同一电路图再次连接电路，当连接最后一根导线时，灯泡立即发出明亮耀眼的光并很快熄灭．请你找出实验中操作不当之处：______．

Answer 1

【答案】分析：（1）根据灯泡额定电压确定电压表的量程，根据电路电流确定电流表量程，灯泡、电流表和开关串联接入电路，电压表与灯泡并联．
（2）当电压表示数为小灯泡额定电压U时，灯泡正常发光；由电流表读出电流值I，由公式P=UI求出小灯泡的功率；
根据串联电路特点求出滑动变阻器两端电压，由公式P=UI求出滑动变阻器消耗的功率．
（3）连接完最后一根导线，灯泡立即发出明亮耀眼的光，说明连接完最后一根导线，电路立即接通且电路电阻阻值很小，可从连接电路的注意事项入手分析原因．
解答：解：（1）灯泡额定电压是3.8V，电压表选0～15V量程，电流表选0～0.6A量程，灯泡、电流表、开关串联接入电路，电压表与灯泡并联，如图所示．

（2）小灯泡正常发光时电压为额定电压U=3.8V，已知电流表量程是0～0.6A，由图丙知电流表示数I=0.3A，则小灯泡的额定功率P=UI=3.8V×0.3A=1.14W；
电源电压：U_总=3×2V=6V，滑动变阻器两端电压：U′=U_总-U=6V-3.8V=2.2V，故滑动变阻器消耗的功率：P′=U′I=2.2V×0.3A=0.66W．
（3）为保护电路，连接实物图时应：①断开开关，②滑动变阻器的滑片要调到使连入电路的电阻为最大的位置． 甲组同学连接好最后一根导线，灯泡立即发出明亮耀眼的光并很快熄灭，说明连完最后一根线，电路立即接通且电路电流较大，电路阻值太小，原因是：①连接电路时没有断开开关；②滑动变阻器没调到最大阻值．
故答案为：（2）3.8；1.14；0.66；（3）连接电路时没有断开开关．
点评：本题考查了电流表、电压表量程的选择、电流表读数、连接电路图、求灯泡额定功率、故障分析等问题，当电压为额定电压时，灯正常发光，功率为额定功率．