Question

張宏同學(xué)做“測小燈泡的額定功率”實(shí)驗(yàn)時(shí)，己知小燈泡的額定電壓是3.8伏，其中電源是三節(jié)新的干電池，燈絲電阻大于10Ω，滑動(dòng)變阻器上標(biāo)有“10Ω 1A“字樣．
（1）如圖所示是張宏連接的不完整的實(shí)驗(yàn)電路，請(qǐng)你幫他將圖中未連接部分連接好．要求：電流表選擇合適的量程，滑動(dòng)變阻器的滑片向右移動(dòng)時(shí)連入電路的阻值減小．
（2）當(dāng)張宏同學(xué)閉合電路的開關(guān)時(shí)，電路中可能出現(xiàn)一些不正�，F(xiàn)象，請(qǐng)你根據(jù)出現(xiàn)的現(xiàn)象，幫助他找出錯(cuò)誤的原因，并按要求填寫在下列橫線上：
第一種：小燈泡較暗，滑動(dòng)變阻器滑片移動(dòng)時(shí)不能改變小燈泡的亮暗程度，可能在連接電路時(shí)把滑動(dòng)變阻器的

 

（選填“AB”或“CD”）兩端點(diǎn)連入了電路中．
第二種：小燈泡不亮，電流表示數(shù)為零，電壓表示數(shù)為4.5V，可能是小燈泡處

 

（選填“短路”或“斷路”）．
第三種：小燈泡不亮，電流表示數(shù)為0.45A，電壓表示數(shù)為0，可能是小燈泡處

 

（選填“短路”或“斷路”）．
（3）在正確連接電路并調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器使小燈泡在額定電壓下正常發(fā)光時(shí)，電流表示數(shù)如圖所示，其讀數(shù)為

 

A，則小燈泡的額定功率是

 

W．

（4）在實(shí)驗(yàn)中為了能得到比較準(zhǔn)確的小燈泡的額定功率，張宏改變接入電路的滑動(dòng)變阻器的阻值，分別得到三組數(shù)據(jù)，算出三個(gè)電功率值，再求平均值，你認(rèn)為這樣做合理嗎？為什么？

Answer 1

分析：（1）燈泡的額定電壓確定電壓表的量程，電壓表與燈泡并聯(lián)．
由燈泡的額定電壓和電阻求電流，來確定電流表的量程，電流表與燈泡串聯(lián)．
注意電壓表和電流表的正負(fù)接線柱．
滑動(dòng)變阻器選擇一上一下接線柱串聯(lián)在電路中．
（2）對(duì)于故障問題，在連接好電路，剛剛閉合開關(guān)時(shí)，燈泡不亮，可能是電流太小，可能是燈泡斷路或短路．
先通過移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片判斷是通路還是故障，再由電流表示數(shù)判斷是短路還是斷路，再由電壓表判斷故障的具體位置．
（3）電流表的讀數(shù)：確定使用的量程，確定每一個(gè)大格和每一個(gè)小格各代表多少．
知道燈泡的額定電壓和額定電流，根據(jù)P=UI計(jì)算額定功率．
（4）燈泡兩端的電壓不同，燈泡的功率不同．只有在額定電壓下的功率才是額定功率，計(jì)算功率的平均值做額定功率是錯(cuò)誤的．

解答：解：（1）燈泡的額定電壓為3.8V，電壓表選擇0～15V量程，電壓表與燈泡并聯(lián)．
電路電流約為：I=

U

R

=

3.8V

10Ω

=0.38A＜0.6A，所以電流表使用0～0.6A量程．
電流從電壓表和電流表的正接線柱流入，從負(fù)接線柱流出．
滑動(dòng)變阻器已經(jīng)選擇下面接線柱，任意選擇上面一個(gè)接線柱串聯(lián)在電路中．如圖．

（2）第一種：小燈泡較暗，電路電流比較小，電路電阻比較大，滑動(dòng)變阻器滑片移動(dòng)時(shí)不能改變小燈泡的亮暗程度，把滑動(dòng)變阻器的AB兩端點(diǎn)連入了電路中．
第二種：燈泡不亮，電流表示數(shù)為零，電路斷路，電壓表示數(shù)等于電源電壓，電壓表串聯(lián)在電路中，燈泡斷路．
第三種：燈泡不亮，電流表示數(shù)為0.45A，電路通路，電壓表示數(shù)為0，電壓表測量導(dǎo)線的電壓，燈泡短路．
（3）電流表使用的0～0.6A量程，每一個(gè)大格代表0.2A，每一個(gè)小格代表0.02A，電流為0.34A．
P=UI=3.8V×0.34A=1.292W．
（4）燈泡的額定功率是燈泡在額定電壓下的功率，當(dāng)滑動(dòng)變阻器阻值變化時(shí)，燈泡兩端的電壓也變化，功率也變化，計(jì)算實(shí)際功率的平均值為額定功率是錯(cuò)誤的．
故答案為：（1）如圖；（2）AB；斷路；短路；（3）0.34；1.292；（4）不合理．燈泡的額定功率是燈泡在額定電壓下的功率，計(jì)算實(shí)際功率的平均值為額定功率是錯(cuò)誤的．

點(diǎn)評(píng)：（1）補(bǔ)全實(shí)物連接圖時(shí)，主要考慮電壓表、電流表、滑動(dòng)變阻器：
電壓表量程根據(jù)燈泡的額定電壓或電源電壓最小值來確定，電壓表并聯(lián)在燈泡的兩端．
根據(jù)燈泡的額定電壓和電阻，或根據(jù)燈泡的額定電壓和額定功率，來判斷電流表的量程，電流表串聯(lián)在電路中．
滑動(dòng)變阻器有4個(gè)接線柱，選擇一上一下接線柱接入電路，使滑動(dòng)變阻器串聯(lián)在電路中．
（2）燈泡不亮可能是燈泡斷路或燈泡以外的地方斷路或燈泡短路，燈泡斷路時(shí)，電路斷路，電路中沒有電流，電流表無示數(shù)，電壓表串聯(lián)在電路中，電壓表測量電源電壓；
燈泡短路時(shí)，電路總電阻減小，電路電流增大，電流表示數(shù)增大，電壓表測量導(dǎo)線電壓，示數(shù)為0．
燈泡以外的地方斷路，整個(gè)電路都處于斷開狀態(tài)，燈泡不亮，電壓表和電流表都沒有示數(shù)．