Question

小林同學在“測定一小燈泡額定功率”的實驗中，所用電源電壓為6V，被測小燈泡的額定電壓為3.8V，電阻約為10Ω．
（1）圖1所示是小林同學所連接的實物圖，還有兩條線沒連完，請你幫他連完，并畫出實驗電路圖．
（2）若連好電路后，閉合開關，發現燈泡不亮，電流表幾乎無示數，電壓表指針有明顯偏轉．則出現故障的原因可能是______．
（3）排出故障后，閉合開關，發現燈泡特別亮，這說明他在閉合開關前______．
（4）正確連好電路后，閉合開關，發現小燈泡兩端的電壓只有2V，這時應調節滑動變阻器的滑片向______端移動，使電壓表的示數為______，燈泡正常發光，電流表的示數如圖2所示，其示數為______，小燈泡的額定功率是______．
（5）小林發現鄰組的同學在實驗過程中，小燈泡已接近于正常發光，但電壓表和電流表的示數分別如圖3甲、乙所示，出現這種情況的原因可能分別是______和______．

Answer 1

【答案】分析：（1）根據電源的電壓確定電壓表的量程，且與燈泡并聯；根據歐姆定律求出小燈泡的電流確定電流表的量程，且與燈泡串聯，注意電表的正負接線柱的連接；滑動變阻器的接線柱要一上一下的串聯在電路中，根據電流流向法連接實物圖．從電源正極開始根據電流流向畫出電路圖．
（2）閉合開關后，兩個燈泡都不發光，電流表的指針幾乎不動，說明電路是開路；電壓表的指針有明顯的偏轉，說明電壓表測量的電路出現開路．
（3）在閉合開關時發現小燈泡比正常工作時亮，說明電路完好，只是滑動變阻器的電阻沒有全連入，使得燈兩端的電壓過大造成的．
（4）要使燈泡正常工作，燈泡兩端電壓需從2V增大到3.8V，要增大燈泡兩端的電壓，增大電路電流，減小電路總電阻，減小滑動變阻器連入電路的電阻，使電壓表的示數為3.8V，讀出電流表的示數，根據P=UI計算燈泡的額定功率．
（5）由圖示可知電壓表指針反向轉動，故電壓表接線柱接反；電流表指針偏轉角度較小，故電流表應選擇小量程；
解答：解：（1）電源的電壓為6V，故電壓表量程選0～15V，且與燈泡并聯；燈泡的額定電流約為==0.38A，所以電流表選0～0.6A的量程，且與燈泡串聯，注意電表的正負接線柱的連接；滑動變阻器的接線柱要一上一下的串聯在電路中，根據電流流向法依次連接實物圖，并從電源正極開始，根據實物圖和電流流向畫出相應的電路圖．如下圖所示

（2）燈泡不亮，并且電流表示數為零，說明電路出現斷路，電壓表指針有明顯偏轉，說明與電壓表兩端連接的電路是通路，所以燈泡處出現斷路，可能燈絲斷了；
（3）沒有將滑動變阻器的滑片移動到使電路中電阻最大的位置，使得燈兩端的電壓過大、實際電功率過大，使燈的亮度比正常工作時亮．
（4）要使燈泡正常工作，需使燈泡在額定電壓為3.8V，燈泡兩端電壓要從2V增大到3.8V，需使電路中電流增大，因此將電路中總電阻減小，即使滑動變阻器電阻減小，滑片需向A端移動，使電壓表示數為3.8V；
電流表選擇0～0.6A量程，每一個大格代表0.2A，每一個小格代表0.02A，故電流為0.28A，
燈泡的額定功率 P=UI=3.8V×0.28A=1.064W．
（5）由圖可知電壓表反向轉動，故正負接線柱接反了；電流表指針偏轉角度較小，故應選擇小量程；
故答案：（2）燈絲斷了；（3）沒有將滑動變阻器的滑片移動到使電路中電阻最大的位置；（4）A，3.8V，0.28A，1.064W；（5）正負接線柱接反了，量程選大了．
點評：（1）掌握電流表、電壓表和滑動變阻器的正確使用，會根據實物圖以及用電流流向法畫電路圖；
（2）對于故障問題，在連接好電路，剛剛閉合開關時，燈泡不亮，可能是電流太小，可能是燈泡斷路或短路．
（3）熟練掌握歐姆定律和額定功率的計算．