Question

如图甲是测量标有“3.8V”字样的小灯泡额定功率的电路图．

（1）连接电路时，开关应处于______状态，滑动变阻器的滑片应移到最______端．
（2）当电压表示数为3.8V时，电流表的示数如图乙所示，是______A，由此可得，小灯泡的额定功率为______W．
（3）在实验中，小明把电流表与电压表的位置互换，闭合开关后造成______（选填选项前的字母）．
A．电流表被烧坏 B．电压表被烧坏
C．小灯泡被烧坏 D．小灯泡不亮
（4）小强的电流表损坏了，老师告诉他已经没有电流表可换了，而给了他一个已知阻值为R的定值电阻和若干个开关，小强重新设计了如图丙所示的电路，在不改变该电路连接的情况下，也能正确测出小灯泡的额定功率．
正确连接电路后，接下来的实验步骤是：
①______；
②保持滑片位置不动，断开开关S₁，闭合开关S、S₂，记下电压表的示数U₂；
③得出小灯泡额定功率的表达式P=______．

Answer 1

解：（1）连接电路时，开关应断开；
由图甲知，滑动变阻器的下面接了右边一个接线柱，所以应将滑片移至最左端；
（2）由乙图知，电流表的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，所以示数为0.3A；
P=UI=3.8V×0.3A=1.14W；
（3）把电流表与电压表的位置互换后，电压表串联在电路中，由于电阻很大，相当于断路，所以即使将电流表与灯泡并联，电路中的电流也是很弱的，电流表无示数，灯泡不发光，电压表示数为电源电压，根据小灯泡的额定电压，电压表应选择0～15V量程，所以电压表不会被烧坏．
（4）连好电路后，可先闭合开关S、S₁，断开S₂，此时电压表测量灯泡两端的电压，移动滑片至某一位置，使电压表的示数为3.8V；
保持滑片位置不动，断开开关S₁，闭合开关S、S₂，此时电压表测量灯泡和电阻两端的总电压，记下电压表的示数U₂
则定值电阻两端的电压U=U₁-U₂；所以I==；
所以P=3.8V×I=3.8V×．
故答案为：（1）断开；左；（2）0.3；1.14；（3）D；（4）闭合开关S、S₁，断开S₂，移动滑片至某一位置，使电压表的示数为3.8V；3.8V×．
分析：（1）为防止电流过大，连接电路时开关应断开，滑动变阻器的滑片应移到最大阻值处；
（2）确定电流表的量程和分度值，读出电流表的示数，根据P=UI计算出电功率的数值；
（3）此题根据电流表和电压表的阻值特点进行分析，电流表的阻值很小，并联时相当于短路，电压表的阻值很大，串联时相当于断路；
（4）要测量小灯泡的电阻，需测量出小灯泡的电压和电流，由图知，根据定值电阻两端的电压和电阻能计算出电路中的电流，通过开关的变化测出灯泡两端的电压，得出小灯泡的电功率的表达式．
点评：此题是测量小灯泡的额定功率实验，考查了连接电路过程中需注意的问题，电流表的读数及功率的计算，同时考查了在没有电流表时测量电功率的方法．