Question

（2013?葫蘆島）實驗室里兩只小燈泡．一只燈泡上標(biāo)有“3.8V”字樣，正常工作時電阻約為12Ω；另一只燈泡上標(biāo)有“0.2A”字樣，額定電壓模糊不清．小明和小紅分別對兩只燈泡的額定功率進行了測量．
（1）小明測量“3.8V”小燈泡額定功率時連接的實物電路如圖1所示．
①實物電路中的三處錯誤是：a：

滑動變阻器沒有采用“一上一下”的接法

b：

電流表正負(fù)接線柱接反了

c：

電壓表量程選小了

②改正錯誤后，閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮，電流表指針不動，電壓表指針有明顯的偏轉(zhuǎn)，電路故障可能是

小燈泡斷路

．
③排除故障后，閉合開關(guān)，移動滑片P，當(dāng)電壓表的示數(shù)為3.8V時，電流表示數(shù)如圖2所示，燈泡的額定功率為

1.14

W．
（2）小紅用電流表、滑動變阻器、電源（已知電壓為U）各一個，兩個開關(guān)及若干條導(dǎo)線測量了“0.2A”小燈泡的額定功率．請在如圖的虛框內(nèi)畫出她設(shè)計的電路圖．

Answer 1

分析：（1）①在分析時，注意電流表、電壓表和滑動變阻器的連接，電流表串聯(lián)、電壓表與燈泡并聯(lián)，滑動變阻器串聯(lián)在電路中，注意電壓表、電流表正負(fù)接線柱的接法和量程的選擇，滑動變阻器要接一上一下；
②燈泡不亮、電流表無示數(shù)，則電路某處斷路，電壓表有示數(shù)，則與電壓表并聯(lián)的電路斷路；
③根據(jù)已知條件確定電流表的量程，讀出電流表的示數(shù)；
根據(jù)P=UI計算出小燈泡的額定功率；
（2）要測量小燈泡的額定功率，需通過滑動變阻器使小燈泡正常發(fā)光，并得知此時燈泡的電壓，所以要間接測出此時滑動變阻器的阻值，保持滑動變阻器的阻值不變，通過開關(guān)使滑動變阻器單獨接在電路中，測出電流，根據(jù)R=

U

I

便可求出滑動變阻器的電阻值．

解答：解：（1）①由圖知，滑動變阻器同時接了下面兩個接線柱，沒有采用一上一下的接法；
電流表的正負(fù)接線柱接反，這樣指針會反轉(zhuǎn)；
燈泡的額定電壓為3.8V，電壓表應(yīng)選擇0～15V的量程，而電路圖中只選擇了0～3V的量程；
②小燈泡不亮，電流表指針不動，電壓表指針有明顯的偏轉(zhuǎn)，則與電壓表并聯(lián)的小燈泡斷路；
③小燈泡正常發(fā)光時，燈泡的電流大約為：I=

U

R

=

3.8V

12Ω

=0.32A
所以電流表的量程為0～0.6A，分度值為0.02A，示數(shù)為0.3A；
P=UI=3.8V×0.3A=1.14W；
（2）如圖：

只閉合S₁調(diào)節(jié)變阻器，使電流表讀數(shù)為I₁=0.2A，燈泡正常發(fā)光；
保持滑片位置不變，斷開S₁閉合S₂，讀出此時電流表讀數(shù)I₂，則變阻器接入電路的阻值為

U

I2

；
因此可把燈泡正常發(fā)光時變阻器分得電壓算出來，即U_R=I₁R=

I1U

I2

，那么燈泡的額定電壓為U-U_R，故可計算出燈泡的額定功率．
故答案為：（1）①滑動變阻器沒有采用“一上一下”的接法；電流表正負(fù)接線柱接反了；電壓表量程選小了；②小燈泡斷路；③1.14；
（2）如圖所示．

點評：此題是測量小燈泡的額定功率實驗，考查了電流表、電壓表、滑動變阻器的連接，電流表的讀數(shù)及電功率的計算，其中第（2）題是難點，關(guān)鍵是通過電流表及電源電壓得知滑動變阻器的阻值．