Question

某班同學(xué)到實(shí)驗(yàn)室做“測定小燈泡額定功率”的實(shí)驗(yàn)．被測小燈泡的額定電壓為3.8V，電阻約為10Ω．實(shí)驗(yàn)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）、滑動變阻器R（10Ω  0.5A），開關(guān)各一只，導(dǎo)線若干．同學(xué)們設(shè)計的電路如圖所示：
（1）電流表應(yīng)選用

0～0.6A

擋，電壓表應(yīng)選用

0～15V

擋；
（2）實(shí)驗(yàn)電路接好后，合上開關(guān)時，部分同學(xué)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

（3）下表為某小組的實(shí)驗(yàn)記錄分析表：

實(shí)驗(yàn)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= 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(rèn)為該小組數(shù)據(jù)處理過程有誤，你認(rèn)為正確測量結(jié)果P_額=

1.52

W．
該組有一位同學(xué)曾把小燈泡正常發(fā)光時電流表示數(shù)誤記為2A，你認(rèn)為發(fā)生錯誤的原因應(yīng)該是

電流表的量程讀錯

．
（4）請根據(jù)電路圖1完成實(shí)物圖2的連接．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)燈泡的額定電壓確定電壓表的量程，根據(jù)歐姆定律求出燈泡的額定電流確定電流表的量程．
（2）①燈泡不亮，可能是燈泡斷路，或燈泡短路，或燈泡之外電路存在斷路，或流過燈泡的電流太小，燈泡實(shí)際功率太小，不足以引起燈泡發(fā)光；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極相連，電壓表并聯(lián)電路之外不存在斷路；取下燈泡，燈泡所在處開路，電路在燈泡所在位置斷路，而此時兩表的示數(shù)不變，說明取下燈泡與不取燈泡，電路不變；綜合分析可知，電路故障原因是：燈泡斷路；
②燈泡較暗、兩表的示數(shù)均較小，說明電路電流太小，電路電阻太大；移動滑動變阻器滑片，現(xiàn)象不變，說明移動滑動變阻器滑片電路電阻不變，電路故障原因是：滑動變阻器同時接下面兩個接線柱，滑動變阻器成為了定值電阻．
（3）額定電壓下燈泡的功率為額定功率，此時的電流為額定電流，讀數(shù)時要注意電流表的量程和分度值．
（4）電壓表與燈泡并聯(lián)，電流表與燈泡串聯(lián)，滑動變阻器按一上一下的原則串聯(lián)在電路中．

解答：解：
（1）燈泡的額定電壓為3.8V，所以電壓表的量程為0～15V；
燈泡的額定電流約為I=

U

R

=

3.8V

10Ω

=0.38A，所以電流表的量程為0～0.6A．
（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；

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	滑動變阻器同時接到下面兩個接線柱

（3）額定電壓下燈泡的功率為額定功率，即為1.52W；
小燈泡正常發(fā)光時電流表示數(shù)誤記為2A，你認(rèn)為發(fā)生錯誤的原因應(yīng)該是電流表的量程讀錯．
（4）電壓表與燈泡并聯(lián)，電流表與燈泡串聯(lián)，滑動變阻器按一上一下的原則串聯(lián)在電路中，如下圖所示：

故答案為：
（1）0～0.6A；0～15V；
（2）如上表所示；
（3）1.52；電流表的量程讀錯；
（4）如上圖所示．

點(diǎn)評：本題考查了連接電路圖、電路故障分析、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理等問題；連接實(shí)物圖時應(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；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．