Question

在用电流表、电压表测小灯泡电功率的实验时，灯泡上标有“3.8V”字样，小灯泡的电阻大约为10Ω，小红连接的部分实验电路如图甲所示．

（1）请帮助小红完成实验电路的连接．连接电路时开关要______；
（2）闭合开关前应将滑动变阻器滑片的位置调到______端（选填“左”或“右”）；
（3）实验时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乙所示，读数为______A，则小灯泡的额定功率为______W．
（4）若电压表0～15V量程已损坏，0～3V量程能正常使用，电源电压为6V且恒定不变，仍利用现有的器材完成实验：
①请你在以上虚线框内画出所设计的电路图；
②连接电路后，调节滑动变阻器使电压表示数为______V，此时小灯泡正常发光，读出电流值并计算额定功率．

Answer 1

【答案】分析：（1）由图可知，电流表没有连接，则根据欧姆定律求出灯泡的额定电流确定电流表的量程，然后完成实验电路的连接即可，注意为了保护电路，在接线过程中，开关应处于断开状态．
（2）在闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应移到阻值最大处．
（3）额定电压下灯泡正常发光，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3.8V，滑动变阻器的电压为2.2V＜3V，可以利用0～3V量程测量滑动变阻器的电压；按此分析将电压表与滑动变阻器并联进行实验即可．
解答：解：（1）灯泡的额定电流约为I===0.38A，因此电流表的量程选择0～0.6A，实物连接如下图：

为了保护电路，在接线过程中，开关应断开，以避免因接线错误造成短路将电源烧坏；
（2）为了避免电路中电阻过小而烧坏电源或电表，在闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应移到阻值最大处，即左端．
（3）灯泡在U=3.8V时正常发光，电流表的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，电流表示数0.3A，
灯泡的额定功率P=UI=3.8V×0.3A=1.14W．
（4）①灯泡的额定电压为3.8V，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3.8V，滑动变阻器两端电压为6V-3.8V=2.2V，把电压表并联在滑动变阻器的两端，电路图如下图：

②连接电路后，调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数为2.2V时，小灯泡正常发光．
故答案为：（1）断开；（2）左；（3）0.3；1.14；（4）2.2．
点评：本题考查了伏安法测小灯泡额定功率的实验，考查了设计实验电路图、连接实物图、电流表读数、求额定功率等内容，涉及的知识点较多，但都属于基础题；知道伏安法测功率的原理是解题的关键．