Question

5．在“测量小灯泡电功率”的实验中，被测小灯泡的额定电压为3.8V，电源电压为6V

（1）请帮小明将图甲的实验电路补充完整（要求滑动变阻器滑片向右移动电流表示数变小）．
（2）正确连接电路后闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表、电压表都没有示数．小明确定电路的连线良好，且电表和电源都完好，小明做出了以下猜想：猜想①：小灯泡断路；猜想②：开关断路；猜想③：滑动变阻器断路．假设故障只有一处，经过分析，小明确定猜想①是不可能的．如果猜想①成立，则电压表会有示数．
为了尽快查处故障原因，小明将导线A端拆下，把它接在B点的接线柱上．如果电流表、电压表都无示数．则猜想③（填序号）正确；如果电流表、电压表都有示数，则猜想②（填序号）正确．
（3）排除故障后，滑动变阻器的滑片，使小灯泡正常发光，此时电流表的示数如图乙所示为0.34A，则小灯泡的额定功率为1.292W．
（4）实验要求改变小灯泡两端的电压进行多次测量，这是为了探究实际功率和实际电压的关系．
（5）有同学认为“把小灯泡换成定值电阻，该实验可以用来研究导体中的电流与电压的关系”．你认为这种说法正确（选填“正确”或“错误”）．

Answer 1

分析 （1）本实验中，灯泡、电流表、变阻器应串联，电压表与灯泡并联，根据灯泡额定电压确定电压表量程，根据滑片向右移动电流表示数变小，确定变阻器的接线柱；
（2）掌握断路和短路的特点：断路电路中无电流，通电器不工作，断开处的电压等于电源电压；短路的用电器不工作，两端电压为零，电路中仍有电流；
（3）确定电流表的量程和分度值，读出电流值，根据P=UI计算出其电功率的值；
（4）为探究实际电压与实际功率及小灯泡的亮暗与实际功率的关系，需多测几组数据进行计算比较；
（5）根据控制变量法，探究电流与电压的关系，需控制导体的电阻不变，改变导体两端的电压，则需用定值电阻进行实验．

解答 解：
（1）测量小灯泡电功率的实验中，灯泡、电流表、变阻器应串联，电压表与灯泡并联，灯泡额定电压3.8V，所以电压表使用0-15V量程；滑片向右移动电流表示数变小，说明电路中电阻变大，所以应将变阻器的左下角接线柱接入电路；根据乙图可知，电流表应使用0-0.6A量程．如图所示：
；
（2）若小灯泡断路，则电压表的示数等于电源电压，猜想①错误；若开关断路，则电流表、电压表都无示数，灯泡不亮，所以猜想②符合条件；若滑动变阻器断路，则电流表、电压表都无示数，灯泡不亮，所以猜想③也符合条件；
将A端拆下，把它接在B点的接线柱上，若电流表、电压表都无示数，则说明不是开关断路，是由于滑动变阻器断路，猜想③正确；若电流表、电压表都有示数，则说明开关断路，猜想②正确；
（3）由图知，电流表的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，示数为0.34A，所以P=UI=3.8V×0.34A=1.292W；
（4）为探究实际功率和实际电压的关系及灯泡亮暗与实际功率的关系，实验要求多测几组数据；
（5）把小灯泡换成定值电阻，则可以控制电阻不变，通过滑动变阻器改变电阻两端的电压，探究电流和电压的关系，所以该同学的说法是正确的．
故答案为：（1）见上图；（2）电压表；③；②；（3）0.34；1.292；（4）探究实际功率和实际电压的关系；（5）正确．

点评 “测量小灯泡电功率”的实验，考查了电流表、电压表及滑动变阻器的连接方法和电路故障的分析，同时考查了电流表的读数及额定功率的计算，注意此实验的目的及结论．