Question

某班同學到實驗室做“測定小燈泡額定功率”的實驗．被測小燈泡的額定電壓為3.8V，電阻約為10Ω．實驗室有如下器材：電源（電壓為6V）、電流表（0～0.6A 0～3A）、電壓表（0～3V 0～15V）、開關各一個，導線若干，滑動變阻器三只：R₁（5Ω 0.5A）、R₂（10Ω 0.5A）、R₃（500Ω 1A）．

同學們設計的電路如圖所示：

（1）電壓表應選用　　　　　　擋，滑動變阻器應選用　　　　　　（選填“R₁”、“R₂”、“R₃”）

（2）圖甲是小明畫出的實驗電路圖，請你根據(jù)電路圖用筆畫線代替導線，幫他將圖乙中未完成的電路連接好，要求：滑動變阻器的滑片向右移動時，連入電路的阻值變小，導線不能交叉．

（3）實驗電路接好后，合上開關時，部分同學發(fā)現(xiàn)電路出現(xiàn)故障，主要有下表所列的兩種情況，請根據(jù)現(xiàn)象和檢測結果指出故障的可能原因：

故障現(xiàn)象 檢測 故障原因

燈泡較暗、兩表的示數(shù)均較小 移動滑動變阻器滑片，現(xiàn)象不變 ①　　　　　　　　　　

燈泡不亮、電壓表示數(shù)較大、電流表無示數(shù) 取下燈泡，兩表的示數(shù)不變 ②　　　　　　　　

（4）下表為某小組的實驗記錄分析表：

實驗序號 電壓表示數(shù)/V 電流表示數(shù)/A 功率/W 額定功率/W

1 3.0 0.36 1.08 P_額==1.50

2	3.8	0.4	1.52
3	4.5	0.42	1.89

老師認為該小組的數(shù)據(jù)處理過程有錯誤，你認為錯誤之處是　　　　　　　　，正確的測量結果是P額=　　　　　　　　 W．

（5）在科學探究的過程中，經(jīng)常需要進行多次實驗．如在本實驗中，若進一步綜合分析實驗數(shù)據(jù)，你能發(fā)現(xiàn)另外一條規(guī)律　　　　　　　　　　，可見這里的多次實驗是為了發(fā)現(xiàn)不同現(xiàn)象背后的普遍規(guī)律；有時多次實驗是為了多次測量取平均值以減小實驗誤差，如：　　　　　　　　　　 （填實驗名稱）．

Answer 1

解：（1）燈泡的額定電壓為3.8V，所以電壓表選擇0～15V量程．

燈泡正常工作時，電路電流約為I===0.38A，

滑動變阻器兩端電壓U′=U﹣U_L=6V﹣3.8V=2.2V．

所以滑動變阻器電阻為R′==≈5.8Ω．

“5Ω  0.5A”滑動變阻器的電阻太小，“500Ω 1A”滑動變阻器的電阻太大，不能滿足實驗需要．

所以選擇“10Ω  0.5A”的滑動變阻器．

（2）電壓表選15V量程與燈泡并聯(lián)，電流表選0.6V的量程與燈泡串聯(lián)，滑動變阻器右下方接線柱與燈泡串聯(lián)，如下圖所示：

（3）①燈泡較暗、兩表的示數(shù)均較小，移動滑動變阻器滑片，現(xiàn)象不變，故障原因是：滑動變阻器同時接到下面兩個接線柱．

②燈泡不亮、電壓表示數(shù)較大、電流表無示數(shù)，取下燈泡，兩表的示數(shù)不變故障原因是：燈泡斷路．

（4）由于燈泡的實際功率不是定值，所以不能通過求平均值的方法來求功率；該小組數(shù)據(jù)處理過程是錯誤的；

額定功率等于燈泡正常工作時的實際功率，即實際電壓為3.8V時的實際功率1.52W．

（5）本實驗進行多次測量的目的是為了找到普遍規(guī)律，即小燈泡實際功率隨實際電壓的增大而增大；伏安法測量定值電阻的阻值進行多次測量的目的是減小誤差．

故答案為：（1）0～15V；R₂；（2）如上圖所示；（3）①滑動變阻器同時接到下面兩個接線柱；②燈泡斷路；（4）額定功率不應求平均值；1.52；（5）小燈泡實際功率隨實際電壓的增大而增大；測量定值電阻的阻值．