Question

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______，闭合开关前，应先将滑动变阻器的滑片移到______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
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______A，小灯泡的实际功率是______W．
（4）为测出小灯泡的额定功率，接下来小强应将滑片继续向______（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______．

Answer 1

解：（1）根据欧姆定律可得，灯泡的额定电流约为I===0.38A，所以电流表的量程为0～0.6A，且与灯泡串联；
滑动变阻器的左下方接线柱必须接入电路中，任意上方接线柱串联在电路中，如下图所示：

（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，说明电压表并联部分短路，结合选项可知D符合；
（3）由图丙可知，电流表的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，示数为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，应向端移动滑片，减小接入电路中的电阻，增大电路中的电流，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．
分析：（1）根据欧姆定律求出灯泡额定电流的大约值确定电流表的量程，且与灯泡串联；滑动变阻器按一上一下的原则的串联在电路中，当滑动变阻器的滑片向左移动时电流表示数增大，说明接入电路中的电阻变小即左下方接线柱必须接入电路中；为防止电路中电流过大烧坏用电器，连接电路中开关应断开，滑动变阻器处于最大阻值处；
（2）电流表指针偏转说明电路是通路，小灯泡不亮且电压表指针几乎不动说明电路短路，即电压表并联部分短路；
（3）根据电流表的量程和分度值读出示数，利用P=UI求出此时灯泡的此时电功率的大小；
（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，应调节滑动变阻器使电路中的电流变大，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．
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．