Question

20．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．實驗室由如下器材：電源（電壓為6V）、電流表（0～0.6A0～3A）、電壓表（0～3V0～15V）、開關(guān)各一只，導線若干，滑動變阻器一只．同學們設(shè)計的電路圖如圖甲所示：

（1）請根據(jù)電路圖甲完成實物圖乙的連接．
（2）實驗電路接好后，合上開關(guān)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(jié)果指出故障的可能原因：

故障現(xiàn)象	檢測	故障原因
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	燈泡斷路
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	滑動變阻器同時接下面兩個接線柱

（3）下表為某小組的實驗記錄分析表：

次序	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	${P_額}=\frac{1.08+1.52+1.89}{3}=1.50$
2	3.8	0.40	1.52
3	4.5	0.42	1.89

老師認為該小組數(shù)據(jù)處理過程有誤，原因是不同電壓下燈泡的功率不同，燈泡在額定電壓下的功率是燈泡的額定功率，你認為正確測量結(jié)果P_額=1.52W．

Answer 1

分析 （1）燈泡、電流表、滑動變阻器串聯(lián)接入電路，電壓表并聯(lián)在燈泡兩端，根據(jù)燈泡的額定電壓確定電壓表量程，根據(jù)燈泡正常發(fā)光時的電流確定電流表的量程，連接電路時，注意電表正負接線柱不要接反，注意滑動變阻器的接法．
（2）①燈泡不亮，燈泡斷路、或燈泡短路，或燈泡之外電路斷路；電流表無示數(shù)，說明電路存在斷路；電壓表示數(shù)較大，說明電壓表與電源兩端連接，電壓表并聯(lián)電路之外不存在斷路，綜合分析可知電路故障原因．②燈泡較暗、兩表的示數(shù)均較小，說明電路電阻太大；移動滑動變阻器滑片，現(xiàn)象不變說明滑動變阻器不能改變電路電阻，即滑動變阻器全部接入電路．
（3）不同電壓下燈泡的功率不同，燈泡在額定電壓下的功率是燈泡的額定功率，不能把不同電壓下的功率的平均值作為額定功率．

解答 解：（1）燈泡額定電壓是3.8V，電壓表選擇0～15V量程，燈泡正常發(fā)光時，電路電流約為I=$\frac{U}{R}$=$\frac{3.8V}{10Ω}$=0.38A，電流表選0～0.6A量程，燈泡、電流表、滑動變阻器串聯(lián)接入電路，電壓表并聯(lián)在燈泡兩端，電路圖如圖所示：
；
（2）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，故障原因是：燈泡斷路．
②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．
（3）不同電壓下燈泡的功率不同，燈泡在額定電壓下的功率是燈泡的額定功率，取燈泡在不同電壓下功率的平均值作為燈泡的額定功率是錯誤的．由表知，電壓為額定電壓3.8V時的功率是1.52W，即：額定功率是1.52W．
故答案為：（1）如圖；（2）燈泡斷路；滑動變阻器同時接下面兩個接線柱；（3）不同電壓下燈泡的功率不同，燈泡在額定電壓下的功率是燈泡的額定功率；1.52．

點評 本題考查了電路故障分析、求燈泡的額定功率、連接電路圖等問題，是實驗的�？純�(nèi)容，要掌握；連接實物圖時應(yīng)注意：①電壓表、電流表的正負極不要接反．②注意電壓表、電流表的量程不要接錯．③滑動變阻器的分壓與限流接法，滑片移動時阻值的變化應(yīng)符合題意要求．④作圖要美觀，連線不要交叉．