Question

在“测定小灯泡的额定功率”的实验中，某实验小组设计的电路如图甲所示，他们选用的小灯泡的额定电压为3.8V，电阻约为10Ω左右，电源电压为6V且不变．
（1）正确连好电路后，闭合开关前应把滑动变阻器滑片的位置调到______端（选填“A”或“B”）．
（2）连好电路后，闭合开关，该小组同学发现灯泡不发光，电流表的示数为零，电压表的示数为6V，产生此故障的原因可能是下列哪几种情况？______．（填写序号）
A．小灯泡短路              B．小灯泡的灯丝断了  C．小灯泡的灯座接触不良
D．电压表的正、负接线柱接反    E．滑片放在阻值最小处
（3）排除故障后，调节滑动变阻器使小灯泡在额定电压下正常发光时，电流表的示数如图乙所示，则灯泡的额定功率为______W．
（4）另一实验小组同学在用此实验小组的器材进行实验时，遇到了下面的问题，请你帮助他们解决，问题：电压表0～15V的量程坏了，不增加其它器材，如何测量小灯泡的额定功率？在下面的虚线方框中画出电路图，并写出主要的实验步骤及表达式．
主要的实验步骤：
表达式：______．

Answer

（1）在闭合开关前，滑片应移至最大阻值处；
（2）掌握断路和短路的区别：
断路则电路中无电流，断开处的电压为电源电压；
被短路的用电器不工作，两端无电压，电路中仍有电流；
然后根据各个选项进行分析；
（3）根据图乙确定电流表的量程和分度值，读出电流值，根据P=UI计算出电功率；
（4）若大量程坏了，只能用小量程，根据串联电路的电压特点，电压表应与滑动变阻器并联；
根据P=UI分析出小灯泡的额定功率，在实验中应使电压表的示数为6V-3.8V=2.2V．
【解析】
（1）由图甲知，滑动变阻器下面接了右边的B接线柱，所以在闭合开关前，应将滑片移至最左端的A处；
（2）A、小灯泡短路，则电压表的示数为零，所以A错误；
B、小灯泡的灯丝断了，则灯泡不发光，电流表的示数为零，电压表的示数为6V，所以B正确；
C、小灯泡的灯座接触不良，则灯泡不发光，电流表的示数为零，电压表的示数为6V，所以C正确；
D、电压表的正、负接线柱接反，则电压表指针反转，所以D错误；
E、滑片放在阻值最小处，电流表示数较大，所以E错误；
（3）根据实际情况，电流表选择的是0～0.6A的量程，分度值为0.02A，示数为0.28A，所以P=UI=3.8V×0.28A=1.064W；
（4）电源电压为6V，灯泡和滑动变阻器串联在电路中，灯泡正常工作时的电压为3.8V，则滑动变阻器的电压为6V-3.8V=2.2V＜3V，所以用电压表0～3V量程时，并联在滑动变阻器两端，当滑动变阻器的电压为2.2V时，灯泡正常工作．
电路图如图．

简要的实验步骤：①调节滑动变阻器，使电压表的示数为2.2V，灯泡正常工作；②测出此时电路中的电流I；
根据P=UI即可求出灯泡的额定功率为P=UI=3.8V×I．
故答案为：（1）A；（2）BC；（3）1.064；（4）电路图步骤如上；P=3.8V×I．