Question

如图2所示，是测量小灯泡电功率的实物元件图，其中电源是由三只蓄电池组成，小灯泡额定电压是3.8V，其灯丝电阻约为10Ω，滑动变阻器标有“10Ω、1A”字样，电流表（0～0.6A、0～3A），电压表（0～3V、0～15V）．

（1）本实验的原理是：

 

；
（2）请用笔画线代替导线，把图2中的电路元件连接成实验电路．（要求：滑片P向左移时灯变亮，且连线不得交叉）
（3）在如图1的方框内画出相应的电路图．
（4）在实验前，开关应

 

，滑动变阻器应调到最

 

端（左或右）测量小灯泡的额定功率时，应先调节滑动变阻器，使小灯泡两端电压为

 

V，再测出电路中的电流如图3所示为

 

，即可计算出额定功率为

 

；若小灯泡两端实际电压为额定电压的1.2 倍，则实际功率为额定功率的

 

倍．（假设电阻值不变）
（5）实验时，若发现电流表指针摆动分别出现了如图4、图5所示的两种情况．请分析在使用电流表时分别存在什么问题，并写在下面的横线上．图4现象存在的问题：

 

；图5现象存在的问题：

 

．

Answer 1

分析：（1）伏安法测电功率的原理是P=UI．
（2）根据电压表、电流表、滑阻的接线原则和要求，把电压表与灯泡并联，电流表与灯泡串联，滑阻下面接线柱接左边的．
（3）根据实物电路图作出实验原理图．
（4）连接电路时，应断开开关，闭合开关前，滑片要置于最大阻值处；灯泡两端电压等于额定电压时，灯泡正常发光；由P=UI求出灯泡额定功率，由电功率公式求出灯泡实际功率．
（5）电表正负接线柱接反时，电表指针将反向偏转；电表要选择合适的量程，如果所选量程太小，电表指针偏角很小，读数误差较大．

解答：解：（1）根据电功率计算公式和电路元件可知该实验原理为：P=UI；
（2）伏安法测灯泡功率的电路图如图所示．

（3）根据实物电路图作出实验电路图，实验电路图如图所示．

（4）在实验前，开关应 断开，滑动变阻器应调到最右测量小灯泡的额定功率时，应先调节滑动变阻器，使小灯泡两端电压为 3.8V；
由图3所示电流表可知，其量程为0～0.6A，分度值为0.02A，示数为0.4A，灯泡额定功率P=UI=3.8V×0.4A=1.52W；
灯丝电阻不变，灯泡两端电压为额定电压的1.2倍，由P=

U2

R

可知，灯泡实际功率为额定功率的1.44倍；
（5）甲的问题：电流表指针反转，所以电流表正负接线柱接反；乙的问题：电流表指针偏转角度太小，所以电流表所选量程过大．
故答案为：（1）P=UI；（2）实物电路图如图所示；（3）电路图如图所示；（4）断开；右；3.8；0.4A；1.52W；1.44；（5）电流表正负接线柱接反了；电流表量程太大．

点评：本题考查了电表量程的选择和正确使用、滑动变阻器的正确使用、电流表的读数、电路故障的判断和欧姆定律、电功率公式的灵活应用，涉及的知识点较多，综合性强，但都是经常考查的内容，一定要掌握．