Question

5．小华用如图甲所示电路测量小灯泡的额定功率．小灯泡上标有“3.8V”的字样，额定功率约1W，滑动变阻器的规格是“20Ω   1A”，电源电压恒为6V．
（1）帮小华在图甲上补画导线，使其成为完整的实验电路，要求：滑动变阻器的滑片向右滑动时，灯泡变亮．
（2）在实验中，小华不慎将电流表和电压表的位置接反了，则合上开关后看到的现象可能是C（填写序号）．
A．只有电流表有示数，灯不亮      B．两电表均有示数，灯亮
C．只有电压表有示数，灯不亮      D．只有电流表有示数，灯亮
（3）排除故障后，小华闭合开关并调节滑动变阻器的滑片，当灯正常发光时，电流表的示数如图乙所示，该电流值为0.3A，测出小灯泡的额定功率为1.14W．
（4）小华刚准备拆除电路结束实验时，同组的小红提出，在调节滑片使灯正常发光时，电压表的示数很难准确达到3.8V，可能因此造成一定的测量误差，她认为可以在小华第③步实验的基础上，对电路稍作改动，能提高测量数据的精确度．
请帮小红补全测量步骤（补全步骤时必须准确阐述接法和操作要点）：
a．断开开关，将电压表并联在滑动变阻器的两端，电压表换用较小量程；
b．闭合开关，调节滑动变阻器，使电压表的示数为2.2V，并读出此时电流表的示数；
c．计算出灯的额定功率．

Answer 1

分析 ①滑动变阻器按一上一下的原则串联在电路中，滑动变阻器的滑片向右滑动时，灯泡变亮，说明滑片右滑接入电路中电阻变小，即滑片右下方接线柱必须接入电路中；
②根据电压表内阻很大相当于断路、电流表内阻很小相当于导线进行解答；
③灯泡正常发光时的电压和额定电压相等，根据电流表的量程和分度值读出示数，利用P=UI求出灯泡的额定功率；
④由于小灯泡的额定电压为3.8V，所以电压表必须选择大量程，这样造成电压测量不精确，为了使测量误差更小，可将电压表并联在滑动变阻器的两端，改接小量程，据此进行解答．

解答 解：（1）滑动变阻器的右下方接线柱接入电路中，滑片向右滑动时接入变小，灯泡两端分得的电压变大，实际功率变大，灯泡变亮，如下图所示：

（2）电压表内阻很大相当于断路，若电压表与电流表位置接反了，电压表串联在电路中测电源的电压有示数，电路断路，电流表无示数，灯泡不亮，故C正确、ABD错误；
（3）灯泡正常发光时的电压为3.8V，电流表的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，电流表的示数为0.3A，
则灯泡的额定功率P=UI=3.8V×0.3A=1.14W；
（4）因小灯泡的额定电压3.8V大于3V，所以电压表必须选择大量程，这样造成电压测量不精确，为了使测量误差更小，可将电压表并联在滑动变阻器的两端，改接小量程；
因为电源电压为6V，则变阻器两端电压为6V-3.8V=2.2V时，此时小灯泡恰好正常好光，
所以，补充的步骤为：
a．断开开关，将电压表并联在滑动变阻器的两端，电压表换用较小量程；
b．闭合开关，调节滑动变阻器，使电压表的示数为2.2V，并读出此时电流表的示数；
c．计算出灯的额定功率．
故答案为：
（1）如上图所示；（2）C；（3）0.3；1.14；（4）a．将电压表并联在滑动变阻器的两端，电压表换用较小量程；b．调节滑动变阻器，使电压表的示数为2.2V．

点评 本题考查了滑动变阻器的连接和实验现象的判断、电流表的读数、额定功率的计算以及实验的改进，要注意电压表和电流表使用时尽量选取小量程，而大量程分度值较大读数不准确．