试题

如图所示，是测量小灯泡电功率的实物元件图，其中电源是由三只蓄电池组成，小灯泡额定电压是3.8V，其灯丝电阻约为10Ω，滑动变阻器标有“10Ω、1A”字样，电流表（0～0.6A、0～3A），电压表（0～3V、0～15V）．
（1）请用笔画线代替导线，把右图中的电路元件连接成实验电路．
（要求：滑片P向左移时灯变亮，且连线不得交叉）
（2）小刚合理地连接好电路，并按正确的顺序操作，闭合开关后灯不亮，聪明的小刚猜想：
①可能灯丝断了
②可能是变阻器开路
③可能是小灯泡短路
④可能是电流表开路
请你借助电路中的电流表和电压表验证小刚的猜想，并将电流表、电压表相应示数填下表．

猜  想	电流表示数/A	电压表示数/V
如果①成立
如果②成立

（3）排除故障后，实际测量过程中小刚才发现电压表0～15V量程已损坏（另一量程完好），但他仍想利用现有器材测出小灯泡的额定功率，请你帮小刚重新设计新的电路图并画在下面的方框内．

（4）小刚按重新设计的电路图继续实验，调节滑动变阻器滑片，使电压表示数为V时，小灯泡正常发光，此时电流表示数如图所示，则小灯泡的额定功率是W．

解：（1）小灯泡和滑动变阻器串联，电流表与灯泡串联，电压表与小灯泡并联；电源由三只蓄电池组成，因此电源电压为2V×3=6V，由于小灯泡额定电压是3.8V，因此电压表选择0～15V量程；电源小灯泡的电阻10Ω，电路中的电流最大I=

U

R

=

6V

10Ω

=0.6A，所以电流表选择0～0.6A量程即可；滑片P向左移时灯变亮，说明电路中电流变大，总电阻变小，因此滑动变阻器接线柱下面必须选择左面的接线柱．
按要求连接实物如图：

（2）如果①成立，电路为断路，则电流为0，而电压表和灯泡并联，电压表的读数接近电源电压；
如果②成立，电路也是断路，电流为0，电流表示数为0，而电压表是和灯泡并联，电流在滑动变阻处断路，电流流不到电压表，故电压表示数也为0．
故答案为：如下表

猜  想	电流表示数/A	电压表示数/V
若①成立	0	6
若②成立	0	0

（3）三只蓄电池的电压为6V，当灯泡在额定电压下工作时，根据串联电路电压特点可知：滑动变阻器分担的电压为6V-3.8V=2.2V，没有超过电压表的3v量程，所以可设计电压表与滑阻串联的电路来完成灯泡额定功率的测量．电路如下图：

（4）电源为三只蓄电池电压为6V，根据串联电路电压特点可知：滑动变阻器电压为2.2V时，灯泡电压为额定电压3.8V，正常发光，此时读出电流表读数0.4A，则P=UI=3.8V×0.4A=1.52W．
故答案为：2.2、1.52．