Question

運(yùn)用如圖所示的實(shí)驗(yàn)器材做測小燈泡功率的實(shí)驗(yàn)，其中小燈泡標(biāo)有“3.8V”的字樣、燈絲電阻約為10Ω左右．請完成或回答以下兩組問題．

第一組問題：
（1）補(bǔ)畫導(dǎo)線，把圖（a）中的器材連接成實(shí)驗(yàn)電路，要求導(dǎo)線不交叉，且滑動變阻器的滑片P向右滑動時(shí)燈泡變亮；
（2）電路連好后閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)小燈泡兩端電壓為2.5V，這時(shí)小燈泡的亮度

較暗

（較亮、較暗），為使小燈泡正常發(fā)光，應(yīng)將滑片P應(yīng)向

左

端移動；
（3）小燈泡正常發(fā)光時(shí)，電流表的指示如圖（b），則小燈泡額定功率為

1.22

W；
（4）由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，小燈泡正常發(fā)光時(shí)的燈絲電阻為

11.88

Ω．
第二組問題：
（1）某同學(xué)連接好電路后閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)電流表指針向左偏轉(zhuǎn)，其原因是

電流表正負(fù)接線柱接反了

；
（2）若閉合開關(guān)后，發(fā)現(xiàn)電流表有指示，而電壓表指針不動，可能的原因是

電壓表斷路

；
（3）某同學(xué)的實(shí)驗(yàn)記錄和有關(guān)計(jì)算如下表所示：

實(shí)驗(yàn)序號	電壓（V）	電流（A）	電功率（W）	額定功率（W）
1	3.0	0.25	0.75	1.07
2	3.8	0.3	1.14
3	4.1	0.32	1.31

從表格設(shè)計(jì)和有關(guān)數(shù)據(jù)看，該同學(xué)所犯的錯(cuò)誤是：

求電功率的平均值

．
針對他的錯(cuò)誤，你認(rèn)為正確的結(jié)果是：

1.14

．
（4）若實(shí)驗(yàn)器材中電壓表0～15V的量程不靈，而0～3V的量程正常，電源電壓為6V，在這樣的前提下，要以用什么辦法測出小燈泡的額定功率？請?jiān)诜娇蛑挟嫵鲞@種情況下的實(shí)驗(yàn)電路圖．

Answer 1

分析：第一組問題（1）滑動變阻器、小燈泡、電流表串聯(lián)在電路中，電壓表并聯(lián)在小燈泡兩端．
（2）燈泡電壓小于額定電壓，燈較暗；為使小燈泡正常發(fā)光，滑片應(yīng)向阻止減小的方向移動．
（3）由電流表讀出電流值I，由P=UI可求出燈泡的額定功率．
（4）燈正常發(fā)光，已知電壓U，電流I，由R=

U

I

可求出電阻．
第二組問題（1）電流表指針向左偏轉(zhuǎn)，說明電流表正負(fù)極接反了．
（2）電流表有示數(shù)，說明電路是閉合的，而電壓表表指針不動，說明電壓表連接錯(cuò)誤，斷路．
（3）對于額定功率不能求平均值，當(dāng)電壓為3.8V時(shí)的功率為額定功率．
（4）滑動變阻器、小燈泡、電流表串聯(lián)在電路中，電壓表并聯(lián)在滑動變阻器兩端．

解答：解：第一組問題（1）電路圖如圖所示．
（2）燈泡電壓小于額定電壓，功率小于額定功率，則燈泡較暗，較暗；由電路圖知：為使小燈泡正常發(fā)光，應(yīng)將滑片P應(yīng)向左端移動．
（3）小燈泡正常發(fā)光時(shí)，燈泡電壓U=3.8V，由電流表示數(shù)知電路電流I=0.32A，則燈的額定功率P=UI=3.8V×0.32A≈1.22W．
（4）小燈泡正常發(fā)光時(shí)的燈絲電阻R=

U

I

=

3.8V

0.32A

≈11.88Ω．
第二組問題（1）某同學(xué)連接好電路后閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)電流表指針向左偏轉(zhuǎn)，其原因是電流表正負(fù)接線柱接反了．
（2）閉合開關(guān)后，發(fā)現(xiàn)電流表有指示，而電壓表指針不動，可能的原因是電壓表斷路．
（3）從表格設(shè)計(jì)和有關(guān)數(shù)據(jù)看，該同學(xué)所犯的錯(cuò)誤是：求電功率的平均值．由表知，當(dāng)電壓為3.8V時(shí)，功率為1.14W，所以正確結(jié)果是1.14W．
（4）燈泡的額定電壓為3.8V，超過了量程3V，電壓表不能測燈泡電壓；電源電壓為6V，當(dāng)燈泡電壓為額定電壓時(shí)，滑動變阻器電壓為6V-3.8V=2.2V，小于電壓表量程，因此電壓表可以連接在滑動變阻器兩端，通過測滑動變阻器電壓間接測燈泡電壓，電路圖如圖所示．
故答案為：第一組問題（1）電路圖如圖所示（左邊圖）．（2）較暗；左．（3）1.22．（4）11.88．第二組問題（1）電流表正負(fù)接線柱接反了．（2）電壓表斷路．
（3）求電功率的平均值；1.14．（4）電路圖如圖所示（右圖）．

點(diǎn)評：連接實(shí)物圖時(shí)應(yīng)注意：1、電壓表、電流表的正負(fù)極不要接反．2、注意電壓表、電流表的量程不要接錯(cuò)．3、滑動變阻器的分壓與限流接法，滑片移動時(shí)阻值的變化應(yīng)符合題意要求．4、作圖要美觀，連線不要交叉．