Question

测定额定电压为3V的小灯泡的额定功率实验：
（1）请你画出伏安法测小灯泡的电功率的电路图．
（2）实验时发现电压表读数为2V，为了测量小灯泡的额定功率应使滑动变阻器的滑片P向

左

端移动，使电压表的读数为

3

V．
（3）有一名同学在连接好电路后，当闭合开关S的一瞬间，就看到电流表的指针迅速摆动到最大刻度，其原因可能是

电流表A量程过小；滑动变阻器处于最小值

．
（4）另一名同学在连接好电路后，闭合开关以后发现电流表几乎不动，小灯泡不亮，电压表的读数几乎为电源电压，其原因是

小灯泡处断路

．
（5）还有一名同学在连接好电路后，闭合开关，小灯泡很亮，且移动滑片P时，电流表、电压表读数无变化，其原因是

滑动变阻器上面两个接线柱接入电路中

．
（6）完成下表的数据：

	电压U/V	电流I/A	小灯泡的额定功率P/W
1		0.15
2	3	0.3

（7）此小灯泡的电阻为

10Ω

．（不考虑温度影响）

Answer 1

分析：（1）测小灯泡的功率所需器材为电源、开关、电流表、电压表、灯泡、滑动变阻器等；其原理是用电压表测量灯泡两端电压，电流表测量电路中电流，滑动变阻器不仅起到保护电路的作用，还可以测量小灯泡在不同电压下的实际功率．
（2）根据滑动变阻器接入电路的实际电阻判断应如何移动滑片；直到电压表示数等于灯泡的额定电压下．
（3）电流表指针迅速摆动到最大刻度，说明电路电流过大，造成电路电流过大的原因可能是：电流表A量程过小；滑动变阻器处于最小值．
（4）灯泡不亮，电流表指针几乎不动，说明电路为开路，根据电压表的情况确定断路位置．
（5）灯泡很亮，并且移动滑片，电流表、电压表示数都不变，说明滑动变阻器接入电路的电阻最小，并且滑片不会起到调节电阻的作用．
（6）电阻一定时，电阻两端的电压与电流成正比；从表中读出灯泡的额定电压和额定电流，然后根据P=UI求出灯泡的额定功率；
（7）根据表中的一组数据，利用R=

U

I

求出电阻大小．

解答：解：（1）将电流表与灯泡、开关、滑动变阻器串联，电压表与灯泡并联．电路图如图：

（2）灯泡两端的电压只有2V，小于额定电压，因此需使滑动变阻器接入电路的电阻减小，故应向左移动滑片，使灯泡电压达到额定电压U=3V．
（3）电流表指针迅速摆动到最大刻度，其原因可能是：电流表A量程过小；滑动变阻器处于最小值．
（4）灯泡不亮，电流表指针几乎不动，说明电路开路，又因为电压示数等于电源电压，则故障为小灯泡处断路．
（5）灯泡很亮，说明电路中的电流较大，又因为移动滑片，电压表、电流表示数不变，说明将滑动变阻器上面两个接线柱接入电路中．
（6）电阻一定时，电阻两端的电压与电流成正比；因为当灯泡两端电压为3V时，通过的电流为0.3A，则当通过灯泡电流为0.15A时，灯泡两端电压为1.5V；
从表中数据可知，当灯泡正常发光时，通过灯泡的电流为0.3A，故灯泡的额定功率：P=UI=3V×0.3A=0.9W．
（7）灯丝的电阻为：R=

U

I

=

3V

0.3A

=10Ω．
故答案为：（2）左；3；（3）电流表A量程过小；滑动变阻器处于最小值；（4）小灯泡处断路；（5）滑动变阻器上面两个接线柱接入电路中；（6）1.5；0.9；（7）10Ω．

点评：（1）掌握电流表、电压表和滑动变阻器的正确使用，会根据实验要求设计电路图；
（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．