Question

在测3.8V小灯泡（电阻大约为10Ω左右）额定功率的实验时，小明连接了如图甲所示的电路，其中电源电压为6V．

（1）请将实物电路连接完整（要求：滑动变阻器的滑片向右移动时小灯变亮）．

（2）若在连接电路时，有A(5Ω 1A)、B(10Ω 0.5A)和C（15Ω 0.2A）三个滑动变阻器可供选择，则应该选择变阻器 （A/B/C）连入电路，才能保证实验顺利进行．

（3）小明合理地连接好电路，闭合开关，发现无论怎样调节滑动变阻器灯泡都不亮．小明分析后发现是灯泡的故障．请你依据表一中电流表、电压表示数出现的几种情况，帮小明判断故障原因，并将其填写在表中对应的空格中．

（4）表二为某小组的实验记录：

老师认为该小组数据处理过程有误，你认为错误之处是： ，正确测量结果P额= W；

在科学探究过程中，经常需要多次实验．如在本实验中，综合分析实验数据，你能发现 ，可见这里的多次实验是为了发现不同现象背后的共同规律；有的多次实验是为了求平均值以减小实验误差，如： （填实验名称）．

（6）在某次实验时，电压表出现了故障不能使用，小明向老师借了一只定值电阻R0（R0值已知），设计了如图乙所示的电路，继续测量额定电压为U额的小灯泡的额定功率。测量时，应先闭合开关S和S1，

调节滑动变阻器，当电流表的示数为 时，小灯泡正常工作.接着将S1断开、S2闭合，读出电流表的示数为I ，则小灯泡的额定功率P额= (用I、U额 和R0表示)．

Answer 1

（1）见下图

（2）B （3）

电流表	电压表	灯泡故障原因
		短路（1分）
		断路（1分）

（4）求平均值作为额定功率 1.52

（5）灯泡的功率随电压的增加而增大(或电流随电压的增加而增大;电阻随电压的增加而增大) 测定值电阻(或长度测量等)

（6）U额/R0 （1分） I- U额/R0 U额（I-U额/R0）

【解析】

试题分析：（1）因为测3.8V小灯泡额定功率，需要利用伏安法测灯泡的电压和电流，所以电压表应选0～15V量程且与灯泡并联；因为滑动变阻器的滑片向右移动时小灯变亮，所以导线需要连接滑动变阻器的B点，以保证滑片向右移动时，接入的电阻变小。具体连线见答案。（2）灯泡正常发光时电路电流I=UL/RL=3.8V/10Ω=0.38A，此时滑动变阻器两端电压U滑=U- UL=6V-3.8V=2.2V，因为I=U/I，所以滑动变阻器接入电路的阻值R滑=U滑/I=2.2V/0.38A≈5.8Ω> 5Ω，滑动变阻器应选B。（3）当灯泡发生短路时，电流表不为零，与灯泡并联的电压表示数为零；当灯泡断路时，电路断路，电流表示数为零，电压表与电源两极相连示数不为零。（4）灯泡在额定电压下的功率是额定功率，把灯泡在不同电压下的实际功率作为灯泡的额定功率是错误的，由表中的数据可知额定功率是1.52W。（5）由表中的实验数据可知，随着灯泡电压的增大，通过灯泡的电流增大，由P=UI可知，灯泡实际功率变大；多次实验求平均值可以减小实验误差，如测定值电阻的阻值，测物体的长度等。（6）当灯泡两端电压等于其额定电压时，灯泡的实际功率等于额定功率。没有电压表，可以利用灯泡与已知阻值的定值电阻并联，使电阻两端电压等于灯的额定电压，调节变阻器，使电阻中的电流等于U额/R0时，电阻两端电压等于灯的额定电压。闭合开关S、S2，断开开关S1，读出电流表的示数，此时灯的电流为I- U额/R0，灯泡的额定功率为U额(I-U额/R0)。

考点：测量电功率的实验