Question

小星在做“測定小燈泡的額定功率”實驗時，如圖所示，已知燈泡的額定電壓是3.8V，其中電源是三節新的干電池（電壓共4.5V），燈絲電阻大于10Ω，滑動變阻器上標有“10Ω，1A”字樣．

（1）小星按圖甲連接電路并閉合開關后，發現燈泡不亮，但電壓表有示數，則故障的原因可能是燈泡    ．（選填“短路”或“開路”）
（2）小星排除故障后，當燈泡正常發光時電流表示數如圖乙所示，則燈泡的額定功率是    W．
（3）若電壓表0～15V的量程損壞，換用0～3V的量程后，應將電壓表的“-”接線柱連入圖甲中的    點，“3”接線柱接入圖甲中的    點，也可測出燈泡的額定功率；實驗過程中，當電壓表的讀數為    V時，燈泡正常發光．

Answer 1

【答案】分析：（1）燈泡不亮有兩種情況：一種是短路，一種是斷路，如圖，電壓表并聯在燈泡的兩端，如果燈泡短路，不但燈泡被短路，同時電壓表也被短路，燈泡不亮，電壓表也會無示數；如果燈泡開路，電壓表會直接串聯在電路中，其它元件只起導線作用，電壓表測量電源電壓，燈泡不亮，電壓表有示數，并且等于電源電壓．
（2）根據電流表所選量程，可知其分度值，再根據指針所指位置即可知電流大小，再利用P=UI即可求出燈泡的額定功率．
（3）電源兩端的電壓恒為4.5V，燈泡的額定電壓是3.8V，測小燈泡的額定功率時，滑動變阻器兩端的電壓為電源電壓和燈泡額定電壓的差，即0.7V，電壓表的0～15V量程損壞，所以可用電壓表0～3V量程測滑動變阻器兩端的電壓．
解答：解：（1）燈泡不亮，燈泡有兩種：短路、斷路．燈泡短路，同時電壓表也會短路，燈泡不亮，電壓表無示數．燈泡斷路或開路，燈泡不亮，電壓表會串聯在電路中，電壓表測量電源電壓，電壓表有示數．
故答案為：開路．
（2）由圖乙，電流表接入的量程是0～0.6A，分度值為0.02A，指針正好指在0.2A上，所以電路的電流是：I=0.2A；
燈泡正常發光，額定電壓是：U=3.8V；
燈泡的額定功率是：P=UI=3.8V×0.2A=0.76W．
故答案是：0.76．
（3）U_{滑動變阻器}=U_電源-U_額定=4.5V-3.8V=0.7V；
電壓表的0～15V量程已損壞，所以將電壓表0～3V量程接在滑動變阻器兩端，調節滑動變阻器，使電壓表示數為0.7V，即可測出小燈泡的額定功率．
故答案為：C；B；0.7．
點評：本題是一道考查測量小燈泡電功率的題，解決本題的關鍵是串聯電路電壓的特點，實驗中要會分析故障，解決實驗中遇到的實際問題；此題有助于提高學生判斷并解決實驗故障的能力，且有一定的拔高難度，屬于難題．