Question

【題目】下列是測(cè)量小燈泡電功率的實(shí)物元件圖，其中電源是由三只蓄電池組成，小燈泡額定電壓是3.8V，其燈絲電阻約為10Ω，滑動(dòng)變阻器標(biāo)有“10Ω、1A”字樣，電流表（0~0.6A、0~3A），電壓表（0~3V、0~15V）：

(1)本實(shí)驗(yàn)的原理是：_________________；

(2)請(qǐng)用筆畫線代替導(dǎo)線，把下圖中的電路元件連接成實(shí)驗(yàn)電路；（要求：滑片P向左移時(shí)燈變亮，且連線不得交叉）

（_______）

(3)在測(cè)量小燈泡的額定功率時(shí)，應(yīng)先調(diào)節(jié)________，使小燈泡兩端電壓為___________V，再測(cè)出電路中的______________，即可計(jì)算額定功率；若小燈泡兩端實(shí)際電壓為額定電壓的1.2 倍，則實(shí)際功率為額定功率的_________倍；（假設(shè)電阻值不變）

(4)實(shí)際測(cè)量過程中小剛才發(fā)現(xiàn)電壓表0~15V量程已損壞（另一量程完好），但他仍想利用現(xiàn)有器材測(cè)出小燈泡的額定功率，請(qǐng)你幫小剛重新設(shè)計(jì)新的電路圖并畫在下面的方框內(nèi)；

（_______）

(5)小剛按重新設(shè)計(jì)的電路圖繼續(xù)實(shí)驗(yàn)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片，使電壓表示數(shù)為_____V時(shí)，小燈泡正常發(fā)光，此時(shí)電流表示數(shù)如圖所示，則小燈泡的額定功率是______W；

(6)實(shí)驗(yàn)時(shí)，若發(fā)現(xiàn)電流表指針擺動(dòng)分別出現(xiàn)了如下圖甲、乙所示的兩種情況。請(qǐng)分析在使用電流表時(shí)分別存在什么問題，并寫在下面的橫線上。

甲現(xiàn)象存在的問題：_______________；

乙現(xiàn)象存在的問題：_______________。

Answer 1

【答案】 滑動(dòng)變阻器的滑片 3.8 電流 1.44 2.2 1.52 電流表的正負(fù)接線柱接反了 電流表的量程選擇過小

【解析】

(1)[1]本實(shí)驗(yàn)是用伏安法測(cè)電功率，其原理是：。

(2)[2]由知，要測(cè)小燈泡的額定功率，需測(cè)小燈泡兩端的電壓和通過小燈泡的電流，電壓表應(yīng)與小燈泡并聯(lián)，因小燈泡額定電壓是3.8V，故電壓表應(yīng)選0～15V的量程，滑片P向左移時(shí)燈變亮，說明變阻器接入電路的電阻變小，電路中的電流增大，小燈泡的實(shí)際功率增大，故應(yīng)將變阻器左下接線柱與小燈泡的右接線柱相連，如下電路圖所示。

(3)[3][4][5]滑動(dòng)變阻器在電路的作用是：一是保護(hù)電路，二是改變小燈泡兩端的電壓，從而改變通過小燈泡的電流，額定功率指的是：在額定電壓下工作時(shí)的功率，要測(cè)小燈泡的額定功率，故應(yīng)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片，使電壓表的示數(shù)為3.8V，再測(cè)出電路中的電流。

[6]由可得，小燈泡的額定功率為

小燈泡的實(shí)際功率為

因小燈泡的電阻不變

故

(4)[7]因電壓表0~15V量程已損壞，故電壓表的只能選擇0～3V的量程；又因電源由三只蓄電池組成，每只蓄池的電壓為2V，故電源電壓為6V；又因小燈泡的額定電壓為3.8V，大于3V，所以不能用電壓表直接測(cè)小燈泡兩端的電壓；由串聯(lián)電路電壓的特點(diǎn)知，小燈泡兩端的電壓為3.8V時(shí)，滑動(dòng)變阻器分得的電壓為2.2V，小于3V，故用電壓表測(cè)滑動(dòng)變阻器兩端的電壓，使它等于2.2V，來間接測(cè)小燈泡的額定電壓，電路圖如下。

(5)[8][9]小剛按重新設(shè)計(jì)的電路圖繼續(xù)實(shí)驗(yàn)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片，使電壓表示數(shù)為2.2V，由圖知，電流表的量程為0～0.6A，分度值為0.02A，示數(shù)為0.4A，根據(jù)可得，小燈泡的額定功率

(6)[10]由圖甲知，指針指在了0刻度的左邊，故甲現(xiàn)象存在的問題是：電流表的正負(fù)接線柱接反了。

[11]由圖乙知，指針偏轉(zhuǎn)的角度較小，故乙現(xiàn)象存在的問題是：電流表的量程選擇過大。