Question

在用电流表、电压表测小灯泡功率的实验时，灯泡上标有“3.4V”字样．小红设计了实验电路图，如图甲所示，并连接了部分实验电路，如图乙所示．

（1）请帮助小红完成实验电路的连接．
（2）连接完实验电路后，小红闭合开关，发现灯泡不亮、电流表无示数、电压表有示数且接近于电源电压，请帮助小红分析电路出现故障的原因：______．
（3）排除故障后，小红调节滑动变阻器，使灯泡正常发光，此时电流表的示数如图丙所示，读数为______A，则小灯泡的额定功率为______W．
（4）假若电压表15V量程损坏，3V量程能正常使用，电源电压为6V且稳定不变，仍利用现有的器材完成实验，你认为如何操作______．

Answer 1

【答案】分析：（1）根据灯泡的额定电压确定电压表的量程，且与灯泡并联，注意正负接线柱的连接；滑动变阻器一上一下的串联在电路中．
（2）灯泡不亮可能是灯泡断路或短路，灯泡断路时，电路断路，电路中没有电流，电流表无示数，电压表并联在电路中，电压表测量电源电压；灯泡短路时，电路总电阻减小，滑动变阻器电阻减小，电路电流增大，电流表示数增大，电压表测量导线电压，示数为0．
（3）根据电流表的量程和分度值读出电流表的示数；根据P=UI求出灯泡的额定功率．
（4）电源电压为6V，根据串联电路电压特点，当灯泡电压为3.4V，滑动变阻器的电压为2.6V＜3V，可以利用0～3V量程测量滑动变阻器的电压．
解答：解：（1）灯泡的额定电压为3.4V，所以电压表选0～15V的量程，且与灯泡并联，电流从正接线柱流入负接线柱流出；滑动变阻器一上一下的串联在电路中．如图所示：
（2）灯泡不亮，电流表无示数，应该是灯丝断了、灯泡或灯泡接线柱接触不良，电压表串联在电路中，电压表测量电源电压．
（3）电流表使用的0～0.6A量程，分度值为0.02A，所以串联电路的电流为0.3A；灯泡的额定功率为P=UI=3.4V×0.3A=1.02W．
（4）灯泡的额定电压为3.4V，电压表并联在灯泡的两端，电压表选择0～15V，但是0～15V量程坏了，当灯泡正常发光时，灯泡和滑动变阻器串联在电路中，电源电压为6V，要使灯泡电压为3.4V，滑动变阻器两端电压为6V-3.4V=2.6V，把电压表并联在滑动变阻器的两端，移动滑动变阻器的滑片，示数为2.6V时，灯泡正常工作．
故答案为：（1）如图所示；（2）灯丝断了、灯泡或灯泡接线柱接触不良；（3）0.3；1.02；（4）将电压表改测滑动变阻器两端的电压．
点评：本题考查了电压表和滑动变阻器的正确连接、电流表的读数、电路故障的判断、功率的计算，出现电压表的量程损坏问题如何处理，这几个问题是比较典型的类型习题，一定要掌握．