Question

某班同学到实验室做“测定小灯泡额定功率”的实验．被测小灯泡的额定电压为3.8V，电阻约为10Ω．实验室有如下器材：电源（电压为6V）、电流表（0～0.6A  0～3A）、电压表（0～3V  0～15V）、滑动变阻器R（10Ω  0.5A），开关各一只，导线若干．同学们设计的电路如图所示：
（1）电流表应选用______挡，电压表应选用______挡；
（2）实验电路接好后，合上开关时，部分同学发现电路出现故障，主要有下表所列的两种情况，请根据现象和检测结果指出故障的可能原因：

故 障 现 象	检    测	故 障 原 因
灯泡不亮、电压表示数较大、电流表无示数	取下灯泡，两表的示数不变
灯泡较暗、两表的示数均较小	移动滑动变阻器滑片，现象不变

（3）下表为某小组的实验记录分析表：

实验次序	电压表示数/V	电流表示数/A	功率/W	额定功率/W
1	3.0	0.36	1.08
2	3.8	0.40	1.52
3	4.5	0.42	1.89

老师认为该小组数据处理过程有误，你认为正确测量结果P_额=______W．
该组有一位同学曾把小灯泡正常发光时电流表示数误记为2A，你认为发生错误的原因应该是______．
（4）请根据电路图1完成实物图2的连接．

Answer 1

【答案】分析：（1）根据灯泡的额定电压确定电压表的量程，根据欧姆定律求出灯泡的额定电流确定电流表的量程．
（2）①灯泡不亮，可能是灯泡断路，或灯泡短路，或灯泡之外电路存在断路，或流过灯泡的电流太小，灯泡实际功率太小，不足以引起灯泡发光；电流表无示数，说明电路存在断路；电压表示数较大，说明电压表与电源两极相连，电压表并联电路之外不存在断路；取下灯泡，灯泡所在处开路，电路在灯泡所在位置断路，而此时两表的示数不变，说明取下灯泡与不取灯泡，电路不变；综合分析可知，电路故障原因是：灯泡断路；
②灯泡较暗、两表的示数均较小，说明电路电流太小，电路电阻太大；移动滑动变阻器滑片，现象不变，说明移动滑动变阻器滑片电路电阻不变，电路故障原因是：滑动变阻器同时接下面两个接线柱，滑动变阻器成为了定值电阻．
（3）额定电压下灯泡的功率为额定功率，此时的电流为额定电流，读数时要注意电流表的量程和分度值．
（4）电压表与灯泡并联，电流表与灯泡串联，滑动变阻器按一上一下的原则串联在电路中．
解答：解：
（1）灯泡的额定电压为3.8V，所以电压表的量程为0～15V；
灯泡的额定电流约为I===0.38A，所以电流表的量程为0～0.6A．
（2）①灯泡不亮、电压表示数较大、电流表无示数，取下灯泡，两表的示数不变，故障原因是：灯泡断路；
②灯泡较暗、两表的示数均较小，移动滑动变阻器滑片，现象不变，故障原因是：滑动变阻器同时接到下面两个接线柱；

故 障 现 象	检    测	故 障 原 因
灯泡不亮、电压表示数较大、电流表无示数	取下灯泡，两表的示数不变	灯泡断路
灯泡较暗、两表的示数均较小	移动滑动变阻器滑片，现象不变	滑动变阻器同时接到下面两个接线柱

（3）额定电压下灯泡的功率为额定功率，即为1.52W；
小灯泡正常发光时电流表示数误记为2A，你认为发生错误的原因应该是电流表的量程读错．
（4）电压表与灯泡并联，电流表与灯泡串联，滑动变阻器按一上一下的原则串联在电路中，如下图所示：

故答案为：
（1）0～0.6A；0～15V；
（2）如上表所示；
（3）1.52；电流表的量程读错；
（4）如上图所示．
点评：本题考查了连接电路图、电路故障分析、实验数据处理等问题；连接实物图时应注意：①电压表、电流表的正负极不要接反；②注意电压表、电流表的量程不要接错；③滑动变阻器的分压与限流接法，滑片移动时阻值的变化应符合题意要求；④作图要美观，连线不要交叉．