Question

11．如图是小红在“测量小灯泡的电功率”实验时连接的电路，小灯泡的额定电压为3.8V，电源电压恒为6V．

（1）请用笔画线代替导线，将甲图电路连接完整；
（2）当开关闭合，变阻器滑片P向左移动时，电流表示数变小，电压表示数变小；（填“变大”“变小”或“不变”）
（3）调节滑动变阻器使灯泡正常发光，电流表的示数如图乙，此时电路电流为0.32A，
小灯泡的额定功率为1.216W；
（4）如果电压表的0～15V量程被损坏，只有0～3V量程能正常使用，要求利用原有器材测出小灯泡的额定功率．请在上面的虚线框中画出你设计的电路图．

Answer 1

分析 （1）将电压表并联在灯泡两端；
（2）由实物图可知：滑动变阻器与灯泡串联，电压表测灯泡两端的电压，电流表测电路中的电流；由滑片的移动可知滑动变阻器接入电阻的变化；由欧姆定律可知电路中电流的变化和灯泡两端的电压变化，根据串联电路的电压特点可知电压表示数的变化．
（3）电流表读数：首先确定使用的量程，然后确定每一个大格和每一个小格代表的示数；再利用P=UI求出灯泡的额定功率；
（4）根据串联电路电压特点，当灯泡正常工作时，求出滑动变阻器电压小于3V，测滑动变阻器电压，间接得到灯泡的额定功电压．

解答 解：（1）因为灯泡的额定电压为3.8V，则选择0～15V的量程，并将电压表并联在灯泡两端；如下图1所示：

（2）滑动变阻器滑片以右电阻丝连入电路中，滑片左移，总电阻变大，电源电压不变，由欧姆定律，电路电流变小，故电流表的示数变小．又因为电压表并联在灯泡两端，由U=IR可知，灯泡两端电压变小，故电压表示数变小；
（3）电流表使用的0～0.6A，每一个大格代表0.2A，每一个小格代表0.02A，电流为0.32A．灯的额定功率P=UI=3.8V×0.32A=1.216W；
（4）电源电压为6V，灯泡和滑动变阻器串联在电路中，灯泡额定电压为3.8V，要让灯泡正常工作，滑动变阻器的电压为6V-3.8V=2.2V＜3V，可以用电压表0～3V量程，并联在滑动变阻器两端，当滑动变阻器的电压为2.2V时，灯泡正常工作．电路图如下图2所示：

故答案为：（1）如上图1所示；
（2）变小；变小；
（3）0.32；1.216；
（4）如上图2所示．

点评 本题测量小灯泡的电功率，考查电路的连接、动态电路的分析、额定功率的计算及设计实验方案的能力，有一定难度．