Question

1．在“測量小燈泡的額定功率”的實驗中，已知電源電壓恒為6V，小燈泡上標有“3.8V”的字樣，額定功率約1W，滑動變阻器的規格是“20Ω  1A”．

（1）圖甲是小剛所接的實驗電路，其中有一根導線連接錯誤，請你在錯誤的導線上打“×”，并用筆畫線代替導線畫出正確的接法．
（2）閉合開關前，滑動變阻器的滑片P應調至A（選填“A”或“B”）端；閉合開關后，發現電壓表和電流表的指針均有偏轉，但燈泡不發光．則接下來操作應該是向右移動滑動變阻器的滑片，直到電壓表示數為3.8V．
（3）移動滑動片在某處時，電壓表示數為2V．為測量燈泡的額定功率，應將滑動變阻器的滑片P向D（選填“C”或“D”）端滑動，直到電壓表示數為3.8V時，此時電流表的示數如圖乙所示，則燈泡的額定功率為1.14W．
（4）小剛準備結束實驗時，同組的小紅提出，在調節滑片使燈正常發光時，電壓表的示數很難準確達到3.8V，因此可能造成一定的測量誤差．她認為可以在小華第（3）步實驗的基礎上，對電路稍作改動，能提高測量數據的精確度．請幫小紅補全測量步驟（補全步驟時必須準確闡述接法和操作要點）：
a．斷開開關，將電壓表并聯在滑動變阻器的兩端（此時選擇小量程）；
b．閉合開關，調節滑動變阻器的滑片，使電壓表的示數為2.2V，并讀出此時電流表的示數；
c．計算出燈的額定功率．
（5）這時，小剛正為該小組能精確測出小燈泡的額定功率高興時，胡亂整理器材．此時小紅又提出要先規范拆除電路，她認為先斷開開關，再拆除與電源（選填“燈泡”、“電源”或“電表”）兩端連接的導線，而后再整理好相關器材．小剛聽后并仔細分析，覺得很有道理．

Answer 1

分析 （1）測量小燈泡的額定功率，要用電壓表測量燈兩端的電壓，小燈泡上標有“3.8V”的字樣，可知額定電壓，據此選擇量程；
（2）閉合開關前，滑動變阻器的滑片P應處在阻值最大值處；
小燈泡不發光，電壓表、電流表正常偏轉，說明電路不存在斷路與短路，電路正常；偏角較小，說明電路電阻太大，應調節滑動變阻器滑片，觀察小燈泡是否正常發光；
（3）根據電壓表示數與燈泡額定電壓的關系結合電路圖確定滑片的移動方向，直到電壓表示數等于燈泡額定電壓時，燈泡正常發光；由圖乙確定電流表的量程與分度值，讀出電流表的示數，然后由電功率公式P=UI求出燈泡的額定功率；
（4）由于小燈泡的額定電壓為3.8V，所以電壓表必須選擇大量程，這樣造成電壓測量不精確，為了使測量誤差更小，可將電壓表并聯在滑動變阻器的兩端，改接小量程．據此分析回答；
（5）整理儀器時，先斷開開關，再將電源與其它電路元件分開．

解答 解：
（1）由圖知，電壓表測得的是燈泡和滑動變阻器兩端的總電壓，電壓表應與小燈泡并聯，小燈泡的額定電壓為3.8V，電壓表的量程用0-15V，改正的電路如圖所示：

（2）由圖知，滑動變阻器接了B接線柱，為了保護電路，所以在閉合開關前，應將滑片移至最左端的A端使其阻值最大；
小燈泡不發光，電壓表、電流表正常偏轉，說明電路不存在斷路與短路，電路正常；偏角較小，說明電路電阻太大，應向右移動滑動變阻器的滑片，直到電壓表示數為3.8V；
（3）電壓表示數是2V＜3.8V，由電路圖可知，應向D端移動滑動變阻器滑片，使滑動變阻器接入電路的阻值變小，燈泡兩端的電壓變大，直到電壓表示數等于燈泡額定電壓3.8V時，燈泡正常發光；由圖乙所示電流表可知，電流表的量程是0～0.6A，分度值是0.02A，電流表示數是0.3A，燈泡額定功率P=UI=3.8V×0.3A=1.14W．
（4）由于小燈泡的額定電壓為3.8V，所以電壓表必須選擇大量程，這樣造成電壓測量不精確，為了使測量誤差更小，可將電壓表并聯在滑動變阻器的兩端，改接小量程．
因為電源電壓為6V，則變阻器兩端電壓為6V-3.8V=2.2V時，此時小燈泡恰好正常好光．
因此，補充的步驟為：
a．斷開開關，將電壓表并聯在滑動變阻器的兩端（此時選擇小量程）；
b．閉合開關，調節滑動變阻器的滑片，使電壓表的示數為2.2V，并讀出此時電流表的示數；
c．計算出燈的額定功率．
（5）電學實驗整理儀器時，要規范拆除電路，先斷開開關，再拆除與電源兩端連接的導線，再整理好相關器材．
故答案為：
（1）如圖所示；
（2）A；向右移動滑動變阻器的滑片，直到電壓表示數為3.8V；
（3）D；3.8；1.14；
（4）調節滑動變阻器的滑片，使電壓表的示數為2.2V；調節滑動變阻器的滑片，使電壓表的示數為2.2V；
（5）斷開開關；電源．

點評 本題考查了測量小燈泡電功率的實驗中，實物圖的連接、電流表的讀數、電功率的計算、實驗的改進與分析、規范拆除電路等，綜合性強，有一定新意！