Question

小强同学在测量小灯泡电功率的实验中，电源电压为3V，小灯泡额定电压为3.8V，额定功率不超过2W．

（1）连接电路时开关应______，电流表的量程应选______量程．
（2）请你用笔画线代替导线，将图1中的实物电路连接完整．
______
（3）闭合开关前，图1中滑动电阻器的滑片P应位于______端（选填“A”或“B”）．
（4）小强在实验中连接好电路，闭合开关，移动变阻器滑片P，发现小灯泡始终不亮，电压表有示数，电流表无示数，原因可能是______．
（5）排除故障后，小明同学闭合开关移动滑片P到某一点时发现电压表、电流表情况如图2，电压表的示数为______V，电流表示数为______A，小灯泡的实际功率为______w．
（6）小强想测量小灯泡的额定功率，但电源电压不够，于是他用已有的数据计算出小灯泡的额定功率为______w，这个计算结果比小灯泡的额定功率______，因为______．

Answer 1

解：（1）为保证电路安全，不损坏电路元件，连接电路时，开关应断开；电路最大电流I==≈0.53A，电流表选用0～0.6A量程．
（2）电流表0.6A接线柱接灯泡左端接线柱，灯泡右端接线柱接滑动变阻器左上接线柱，电压表并联在灯泡两端，电路图如图所示．
（3）滑动变阻接右半段，滑片应置于A端．
（4）灯泡不亮，电流表无示数，电路断路，电压表有示数，电压表与电源接通，灯泡断路．
（5）电压表量程是3V，最小分度值是0.1V，电压U=2.2V；电流表量程是0.6A，最小分度值是0.02A，电流I=0.22A，功率P=UI=2.2V×0.22A=0.484W．
（6）灯泡电阻R===10Ω，当灯泡电压等于额定电压U=3.8V时，灯泡功率P===1.444W；灯丝电阻随温度的升高而增大，因为电阻R=10Ω 是电压为2.2V时的电阻，小于电压为额定电压时的电阻，因此功率偏大．
故答案为：（1）断开；0～0.6A．（2）电路图如图所示．（3）A．（4）灯泡断路．（5）2.2；0.22；0.484．（6）1.444；大；灯泡电阻会随温度的升高而增大．

分析：（1）为保证电路安全，连接电路时应断开开关；根据灯泡额定电压及功率求出电路电流，确定电流表的量程．
（2）电流表、灯泡、滑动变阻器串联，电压表并联在灯泡两端，注意电流从电流表的正接线柱流入，从负接线柱流出．
（3）闭合开关前，接入电路的阻值应最大，滑动变阻器接右半段，滑动变阻器滑片应接左端，A端．
（4）灯泡不亮可能是灯泡断路或灯泡以外的地方断路或灯泡短路，灯泡断路时，电路断路，电路中没有电流，电流表无示数，电压表串联在电路中，电压表测量电源电压．
（5）确定电压表、电流表的量程、最小分度值，根据电压表、电流表图示读数，已知电压、电流，由P=UI求功率．
（6）跟率测得的电压U、电流I，由欧姆定律求出灯泡电阻R，当电压等于额定电压时，由P=求出额定功率，由于灯丝电阻随温度的升高而增大，灯泡电压小于额定电压时的电阻较小，由P=求出的额定功率偏大．
点评：通过本题考查了实物图连接、电流表量程的选择、连接方式、故障分析、电压表和电流表读数、功率计算、滑片向哪边移动能达到实验目的．物理和数学结合起来，涉及到的知识多，综合性强，给解题带来了难度．