Question

小明同学用如下图甲中所示实验器材测量小灯泡的电功率，小灯泡L的额定电压为3.8V。

(1)请在图甲中用笔画线代替导线将实验电路连接完整，要求滑片向左移动灯泡变暗（连线不交叉）；

（______）

(2)闭合开关，发现电压表指针偏转如图乙所示，其原因是_____；

(3)闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于_____（选填“左”或“右”）端。闭合开关，小灯泡不亮，两电表均无示数，现将电压表接在滑动变阻器两端时有示数，接在开关两端时无示数，则电路故障是_____；

(4)排除故障后，闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片P至图甲中所示位置时，电压表示数为2.5V，若他想测量小灯泡的额定功率，此时应将滑片P向_____端移动（选填“左”或“右”）；

(5)小灯泡正常发光时电流表的示数如图丙所示，则通过小灯泡的电流为_____A，该小灯泡的额定功率是_____W。老师告诉小明，电压表工作时内部其实有微弱的电流流过，由此可知所测得的额定功率偏_____（选填“大”或“小”）；

(6)在实验过程中，电压表发生故障，现增加电阻箱和单刀双掷开关，设计了如图A、B两种方案，则能测出灯泡额定功率的方案是_____。

Answer

电压表的正负接线柱接反了 左 滑动变阻器开（断）路 右 0.3 1.14 大 A

【解析】

(1)[1]要求滑片向左移动灯泡变暗，即电流变小，电阻变大，故滑片以右电阻丝连入电路中；灯的额定电压为3.8V，故电压表选用大量程与灯并联，如下所示：

(2)[2]闭合开关，发现电压表指针偏转如图乙所示，其原因是：电压表的正负接线柱接反了。

(3)[3]为保护电路，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于阻值最大处，即左端；

[4]闭合开关，发现灯泡不亮，两电表均无示数，则此电路有断路故障；在开关闭合状态下，将电压表接在开关两端，电压表无示数，说明开关之外有断路故障；电压表接在变阻器两端时有示数，说明电压表两接线柱与电源的两极是连通的，则肯定出现的故障是变阻器断路了；

(4)[5]灯在额定电压下正常发光，示数为2.5V小于灯的额定电压3.8V，应增大灯的电压，根据串联电路电压的规律，应减小变阻器的电压，由分压原理，应减小变阻器连入电路中的电阻大小，故滑片向右移动，直到电压表示数为额定电压，使电压表的示数为3.8V;

(5)[6][7]小灯泡正常发光时，此时电流表示数如图丙所示，图中电流表选用小量程，分度值为0.02A，其值为0.3A，因此小灯泡的额定功率为：

P=UI=3.8V×0.3A=1.14W；

[8]电压表与灯并联，电压表测的电压是准确的，根据并联电路电流的规律，电流表示数大于灯的实际电流，根据P=UI，由此可知所测额定功率偏大；

(6) [9]A图中,将S2置于b，移动滑片，使电流表示数为0.3A，则灯正常发光；保持滑片的位置不动,将S2置于a,调节电阻箱的旋钮,记下电阻箱连入电路中的电阻大小R箱,使电流表的示数仍为0.3A,则灯正常发光时的电阻等于R箱，则灯的额定功率：

P=I2额R箱=(0.3A)2×R箱，

因此A方案能测出灯泡额定功率的方案；

B图中,电流表与灯串联,无论S2置于a、b，灯的电压都等于电源电压，故不能使灯正常发光，不能测出灯泡额定功率。