Question

小林同学在“测定一小灯泡额定功率”的实验中，所用电源电压为6V，被测小灯泡的额定电压为3.8V，电阻约为10Ω．
（1）图1所示是小林同学所连接的实物图，还有两条线没连完，请你帮他连完，并画出实验电路图．
（2）若连好电路后，闭合开关，发现灯泡不亮，电流表几乎无示数，电压表指针有明显偏转．则出现故障的原因可能是______．
（3）排出故障后，闭合开关，发现灯泡特别亮，这说明他在闭合开关前______．
（4）正确连好电路后，闭合开关，发现小灯泡两端的电压只有2V，这时应调节滑动变阻器的滑片向______端移动，使电压表的示数为______，灯泡正常发光，电流表的示数如图2所示，其示数为______，小灯泡的额定功率是______．
（5）小林发现邻组的同学在实验过程中，小灯泡已接近于正常发光，但电压表和电流表的示数分别如图3甲、乙所示，出现这种情况的原因可能分别是______和______．

Answer 1

【答案】分析：（1）根据电源的电压确定电压表的量程，且与灯泡并联；根据欧姆定律求出小灯泡的电流确定电流表的量程，且与灯泡串联，注意电表的正负接线柱的连接；滑动变阻器的接线柱要一上一下的串联在电路中，根据电流流向法连接实物图．从电源正极开始根据电流流向画出电路图．
（2）闭合开关后，两个灯泡都不发光，电流表的指针几乎不动，说明电路是开路；电压表的指针有明显的偏转，说明电压表测量的电路出现开路．
（3）在闭合开关时发现小灯泡比正常工作时亮，说明电路完好，只是滑动变阻器的电阻没有全连入，使得灯两端的电压过大造成的．
（4）要使灯泡正常工作，灯泡两端电压需从2V增大到3.8V，要增大灯泡两端的电压，增大电路电流，减小电路总电阻，减小滑动变阻器连入电路的电阻，使电压表的示数为3.8V，读出电流表的示数，根据P=UI计算灯泡的额定功率．
（5）由图示可知电压表指针反向转动，故电压表接线柱接反；电流表指针偏转角度较小，故电流表应选择小量程；
解答：解：（1）电源的电压为6V，故电压表量程选0～15V，且与灯泡并联；灯泡的额定电流约为==0.38A，所以电流表选0～0.6A的量程，且与灯泡串联，注意电表的正负接线柱的连接；滑动变阻器的接线柱要一上一下的串联在电路中，根据电流流向法依次连接实物图，并从电源正极开始，根据实物图和电流流向画出相应的电路图．如下图所示

（2）灯泡不亮，并且电流表示数为零，说明电路出现断路，电压表指针有明显偏转，说明与电压表两端连接的电路是通路，所以灯泡处出现断路，可能灯丝断了；
（3）没有将滑动变阻器的滑片移动到使电路中电阻最大的位置，使得灯两端的电压过大、实际电功率过大，使灯的亮度比正常工作时亮．
（4）要使灯泡正常工作，需使灯泡在额定电压为3.8V，灯泡两端电压要从2V增大到3.8V，需使电路中电流增大，因此将电路中总电阻减小，即使滑动变阻器电阻减小，滑片需向A端移动，使电压表示数为3.8V；
电流表选择0～0.6A量程，每一个大格代表0.2A，每一个小格代表0.02A，故电流为0.28A，
灯泡的额定功率 P=UI=3.8V×0.28A=1.064W．
（5）由图可知电压表反向转动，故正负接线柱接反了；电流表指针偏转角度较小，故应选择小量程；
故答案：（2）灯丝断了；（3）没有将滑动变阻器的滑片移动到使电路中电阻最大的位置；（4）A，3.8V，0.28A，1.064W；（5）正负接线柱接反了，量程选大了．
点评：（1）掌握电流表、电压表和滑动变阻器的正确使用，会根据实物图以及用电流流向法画电路图；
（2）对于故障问题，在连接好电路，刚刚闭合开关时，灯泡不亮，可能是电流太小，可能是灯泡断路或短路．
（3）熟练掌握欧姆定律和额定功率的计算．