Question

14．在“測量小燈泡功率”的實驗中，提供的器材有：銘牌上僅能看清標有“0.3A”字樣的小燈泡、電池組、電壓表、電流表、滑動變阻器、開關、導線若干．
（1）請用筆畫線代替導線將圖甲所示的實物電路連接完整．

（2）閉合開關前，滑動變阻器的滑片應置于左（選填“左”或“右”）端．閉合開關，小燈泡不亮，兩電表均無示數，現將電壓表接在變阻器兩端時有示數，接在開關兩端時無示數，則電路故障是變阻器斷路．
（3）排除故障后，移動變阻器的滑片，使電流表示數為0.3A，此時電壓表示數如圖乙所示，其值為2.5V，小燈泡的額定功率為0.75W．
（4）在實驗過程中，電壓表發(fā)生故障，現增加電阻箱和單刀雙擲開關，設計了如圖丙、丁兩種方案，則能測出燈泡額定功率的方案是�。�

Answer 1

分析 （1）根據燈上標有“0.3A”字樣確定電流表選用的量程與燈串聯，電壓表與燈并聯；
（2）為保護電路，閉合開關前，滑動變阻器的滑片應置于阻值最大處；
電流表在干路上，無示數，說明電路故障為斷路；如果電壓有示數，說明與電壓表串聯的元件是完好的；如果無示數，說明與電壓表串聯的元件有斷路，或與電壓表并聯的元件短路或電路中無電源，據此判斷故障所在；
（3）根據圖中電壓表小量程讀數，根據P=UI求燈的額定功率；
（4）在沒有電壓表的情況下，測燈的額定功率，應先使燈正常發(fā)光，故將開關置于b，通過移動滑片，使電流表示數為0.3A；
保持滑片位置不動，再將開關置于a，調節(jié)電阻箱的阻值使電流表示數不變，根據等效替代法，則電阻箱的阻值等于燈正常發(fā)光時的電阻大小，根據率P=I_額² R_箱即可求出燈的額定功率．

解答 解：（1）燈上標有“0.3A”字樣，表示燈的額定電流為0.3A，測量小燈泡功率的實驗中，電流表選用小量程與燈串聯，電壓表與燈并聯，如下所示：

（2）閉合開關前，滑動變阻器的滑片應置阻值最大處，即左端；
閉合開關，發(fā)現燈泡不亮，兩電表均無示數，則此電路有斷路故障；
在開關閉合狀態(tài)下，將電壓表接在開關兩端，電壓表無示數，說明開關之外有斷路故障；
電壓表接在變阻器兩端時有示數，說明電壓表兩接線柱與電源的兩極是連通的，
則肯定出現的故障是變阻器斷路了；
（3）排除故障后，移動變阻器的滑片，使電流表示數為0.3A，此時電壓表示數如圖乙所示，圖中電壓表選用小量程，分度值為0.1V，其值為2.5V，小燈泡的額定功率為：
P=UI=2.5V×0.3A=0.75W；
（4）將S₂置于b，移動滑片，使電流表示數為0.3A，則燈正常發(fā)光；
保持滑片的位置不動，將S₂置于a，調節(jié)電阻箱的旋鈕，記下電阻箱連入電路中的電阻大小R_箱，使電流表的示數仍為0.3A，則燈正常發(fā)光時的電阻等于R_箱，則燈的額定功率：
P=I_額² R_箱=（0.3A）²×R_箱．選丁．
故答案為：（4）將S₂置于b，移動滑片，使電流表示數為0.3A，則燈正常發(fā)光；
保持滑片的位置不動，將S₂置于a，調節(jié)電阻箱的旋鈕，記下電阻箱連入電路中的電阻大小R_箱，使電流表的示數仍為0.3A，則燈正常發(fā)光時的電阻等于R_箱，則燈的額定功率P=I_額² R_箱=（0.3A）²×R_箱．
故答案為：（1）如上所示；（2）左；變阻器斷路；（3）2.5；0.75；
（4）�。�

點評 本題測燈的功率，考查電路的連接、注意事項、故障的分析、電壓表讀數、額定功率的計算及設計實驗方案的能力，有一定難度．