Question

5．一个额定电压是3.8V的小灯泡，正常工作时的电阻约为10Ω，小强想测量它的额定功率．实验室有如下器材：干电池3节、电流表、电压表、开关各1个、规格分别为“20Ω  2A”的滑动变阻器1个，导线若干．

（1）请用铅笔画线代替导线，按照图甲所示的电路图，将图乙的实物电路连接完整．要求：当滑动变阻器的滑片向左移动时，电流表示数增大，导线不允许交叉．
（2）闭合开关前，应先将滑动变阻器的滑片移到B端．（选填“A”或“B”）
（3）闭合开关后，发现小灯泡不亮，电流表指针偏转，电压表指针几乎不动，产生故障的原因可能是D．
A．灯泡灯丝断了      B．电流表接线短路       C．电源线接触不良        D．灯座接线短路
（4）小强排除故障后，继续实验．当电压表的示数为3V时，电流表的示数如图丙所示为0.32A，小灯泡的实际功率是0.96W．
（5）为测出小灯泡的额定功率，接下来小强应将滑片继续向A（选填“A”或“B”）移动，但是当他将滑片移到滑动变阻器的电阻丝最边缘时，发现都不能使电压表的示数为3.8V，你认为出现这种情况的原因是电源电压低于3.8V（或电池用久了电压小了或接线柱接触不良）．

Answer 1

分析 （1）根据灯泡正常工作电流确定电流表量程，把电流表、滑动变阻器串联接入电路，根据滑片向左移动时，电流表示数增大，确定变阻器连入电路的接线柱，即可完成电路图的连接；
（2）开关闭合前，滑片应移到阻值最大值处；
（3）电流表有示数说明电路是通路、不存在断路现象，电压表无示数可能是电压表接触不良、连接的导线断路或所测电路元件短路；
（4）由图丙所示，读出灯泡在电压为3V时的电流，根据P=UI计算灯泡的实际功率；
（5）额定电压下灯泡正常发光，电压表的示数从3V小于3.8V，根据分压原理，确定滑片移动的方向；
当他将滑片移到滑动变阻器的电阻丝最边缘时，发现都不能使电压表的示数为3.8V，说明电源的电压小于灯泡的额定电压，也可能是电池用久了电压不足或接线柱接触不良．

解答 解：（1）把电流表、滑动变阻器串联接入电路，灯泡正常工作的电流约为I=$\frac{U}{R}=\frac{3.8V}{10Ω}$=0.38A，所以电流表应使用0-0.6A量程，滑片向左移动时，电流表示数增大，电阻变小，则应将变阻器左下接线柱接入电路中．如下图所示：
；
（2）为保护电路安全，闭合开关前，应将滑动变阻器连入电路中的电阻最大，即滑片移到B端；
（3）闭合开关后发现电流表指针偏转说明电路是通路、不存在断路现象，故AC不正确；
电流表接线短路，电流表就没有示数，所以B不正确；
电压表无示数可能是电压表接触不良、连接的导线断路或所测电路元件短路，故D正确．
（4）由图丙所示，电流表使用量程0-0.6A量程，分度值0.02A，所以灯泡在电压为3V时的电流为0.32A，灯泡的实际功率P=UI=3V×0.32A=0.96W；
（5）额定电压下灯泡正常发光，电压表的示数从3V小于3.8V，根据分压原理，应增大灯的电压减小变阻器的电压，根据分压原理，应减小滑动变阻器接入电路中的电阻，即应向A端移动滑片直到电压表的示数达到3.8V为止；
当他将滑片移到滑动变阻器的电阻丝最边缘时，发现都不能使电压表的示数为3.8V，原因是电源电压低于3.8V或电池用久了电压小了或接线柱接触不良．
故答案为：（1）如上图所示；
（2）B；
（3）D；
（4）0.32；0.96；
（4）A；电源电压低于3.8V（或电池用久了电压不足或接线柱接触不良）

点评 本题测灯的电功率，考查电路的连接、注意事项、故障判断、实际功率的计算及反常现象的分析等知识，是中考的热点问题，要熟练掌握．