Question

小星在做“测定小灯泡的额定功率”实验时，如图所示，已知灯泡的额定电压是3.8V，其中电源是三节新的干电池（电压共4.5V），灯丝电阻大于10Ω，滑动变阻器上标有“10Ω，1A”字样．

（1）小星按图甲连接电路并闭合开关后，发现灯泡不亮，但电压表有示数，则故障的原因可能是灯泡______．（选填“短路”或“开路”）
（2）小星排除故障后，当灯泡正常发光时电流表示数如图乙所示，则灯泡的额定功率是______W．
（3）若电压表0～15V的量程损坏，换用0～3V的量程后，应将电压表的“-”接线柱连入图甲中的______点，“3”接线柱接入图甲中的______点，也可测出灯泡的额定功率；实验过程中，当电压表的读数为______V时，灯泡正常发光．

Answer 1

解：（1）灯泡不亮，灯泡有两种：短路、断路．灯泡短路，同时电压表也会短路，灯泡不亮，电压表无示数．灯泡断路或开路，灯泡不亮，电压表会串联在电路中，电压表测量电源电压，电压表有示数．
故答案为：开路．
（2）由图乙，电流表接入的量程是0～0.6A，分度值为0.02A，指针正好指在0.2A上，所以电路的电流是：I=0.2A；
灯泡正常发光，额定电压是：U=3.8V；
灯泡的额定功率是：P=UI=3.8V×0.2A=0.76W．
故答案是：0.76．
（3）U_{滑动变阻器}=U_电源-U_额定=4.5V-3.8V=0.7V；
电压表的0～15V量程已损坏，所以将电压表0～3V量程接在滑动变阻器两端，调节滑动变阻器，使电压表示数为0.7V，即可测出小灯泡的额定功率．
故答案为：C；B；0.7．
分析：（1）灯泡不亮有两种情况：一种是短路，一种是断路，如图，电压表并联在灯泡的两端，如果灯泡短路，不但灯泡被短路，同时电压表也被短路，灯泡不亮，电压表也会无示数；如果灯泡开路，电压表会直接串联在电路中，其它元件只起导线作用，电压表测量电源电压，灯泡不亮，电压表有示数，并且等于电源电压．
（2）根据电流表所选量程，可知其分度值，再根据指针所指位置即可知电流大小，再利用P=UI即可求出灯泡的额定功率．
（3）电源两端的电压恒为4.5V，灯泡的额定电压是3.8V，测小灯泡的额定功率时，滑动变阻器两端的电压为电源电压和灯泡额定电压的差，即0.7V，电压表的0～15V量程损坏，所以可用电压表0～3V量程测滑动变阻器两端的电压．
点评：本题是一道考查测量小灯泡电功率的题，解决本题的关键是串联电路电压的特点，实验中要会分析故障，解决实验中遇到的实际问题；此题有助于提高学生判断并解决实验故障的能力，且有一定的拔高难度，属于难题．