Question

19．一个额定电压是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，按照如图甲所示的电路图，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．在连接电路时，开关应断开，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”）．
（2）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
（3）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．
（4）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．

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；
连接电路时开关应断开，开关闭合前，滑片应移到最大值处；
（2）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入不良、连接的导线断路或所测电路元件短路；
（3）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；
（4）额定电压下灯泡正常发光，要使电压表的示数从3V达到3.8V，根据分压原理，应减小滑动变阻器接入电路中的电阻；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，还可能时电源有内阻分去一部分电压以及接线柱接触不良．

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．如图所示：
；
为保护电路安全，在连接电路时，开关应断开；闭合开关前，应先将滑动变阻器的滑片移到最大值B端；
（2）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入不良、连接的导线断路或所测电路元件短路，故D正确．
（3）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；
（4）额定电压下灯泡正常发光，要使电压表的示数从3V达到3.8V，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或电池用久了电压不足或电源有内阻分去一部分电压或接线柱接触不良．
故答案为：
（1）如上图所示；断开；B；
（2）D；
（3）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电源有内阻分去一部分电压或接线柱接触不良）．

点评 本题考查了实物电路图的连接和滑动变阻器的正确使用以及电路故障的判断、电流表的读数、实际功率的计算等，关键是会根据灯泡额定电流的大约值确定电流表的量程以及根据电流表示数的变化判断出滑动变阻器的左下方接线柱必须接入电路中．