Question

1．在“测量小灯泡的额定功率”的实验中，已知电源电压恒为6V，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”．

（1）图甲是小刚所接的实验电路，其中有一根导线连接错误，请你在错误的导线上打“×”，并用笔画线代替导线画出正确的接法．
（2）闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应调至A（选填“A”或“B”）端；闭合开关后，发现电压表和电流表的指针均有偏转，但灯泡不发光．则接下来操作应该是向右移动滑动变阻器的滑片，直到电压表示数为3.8V．
（3）移动滑动片在某处时，电压表示数为2V．为测量灯泡的额定功率，应将滑动变阻器的滑片P向D（选填“C”或“D”）端滑动，直到电压表示数为3.8V时，此时电流表的示数如图乙所示，则灯泡的额定功率为1.14W．
（4）小刚准备结束实验时，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，因此可能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（此时选择小量程）；
b．闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，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．
（5）这时，小刚正为该小组能精确测出小灯泡的额定功率高兴时，胡乱整理器材．此时小红又提出要先规范拆除电路，她认为先断开开关，再拆除与电源（选填“灯泡”、“电源”或“电表”）两端连接的导线，而后再整理好相关器材．小刚听后并仔细分析，觉得很有道理．

Answer 1

分析 （1）测量小灯泡的额定功率，要用电压表测量灯两端的电压，小灯泡上标有“3.8V”的字样，可知额定电压，据此选择量程；
（2）闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应处在阻值最大值处；
小灯泡不发光，电压表、电流表正常偏转，说明电路不存在断路与短路，电路正常；偏角较小，说明电路电阻太大，应调节滑动变阻器滑片，观察小灯泡是否正常发光；
（3）根据电压表示数与灯泡额定电压的关系结合电路图确定滑片的移动方向，直到电压表示数等于灯泡额定电压时，灯泡正常发光；由图乙确定电流表的量程与分度值，读出电流表的示数，然后由电功率公式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．据此分析回答；
（5）整理仪器时，先断开开关，再将电源与其它电路元件分开．

解答 解：
（1）由图知，电压表测得的是灯泡和滑动变阻器两端的总电压，电压表应与小灯泡并联，小灯泡的额定电压为3.8V，电压表的量程用0-15V，改正的电路如图所示：

（2）由图知，滑动变阻器接了B接线柱，为了保护电路，所以在闭合开关前，应将滑片移至最左端的A端使其阻值最大；
小灯泡不发光，电压表、电流表正常偏转，说明电路不存在断路与短路，电路正常；偏角较小，说明电路电阻太大，应向右移动滑动变阻器的滑片，直到电压表示数为3.8V；
（3）电压表示数是2V＜3.8V，由电路图可知，应向D端移动滑动变阻器滑片，使滑动变阻器接入电路的阻值变小，灯泡两端的电压变大，直到电压表示数等于灯泡额定电压3.8V时，灯泡正常发光；由图乙所示电流表可知，电流表的量程是0～0.6A，分度值是0.02A，电流表示数是0.3A，灯泡额定功率P=UI=3.8V×0.3A=1.14W．
（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．
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．
因此，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（此时选择小量程）；
b．闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，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．
（5）电学实验整理仪器时，要规范拆除电路，先断开开关，再拆除与电源两端连接的导线，再整理好相关器材．
故答案为：
（1）如图所示；
（2）A；向右移动滑动变阻器的滑片，直到电压表示数为3.8V；
（3）D；3.8；1.14；
（4）调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为2.2V；调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为2.2V；
（5）断开开关；电源．

点评 本题考查了测量小灯泡电功率的实验中，实物图的连接、电流表的读数、电功率的计算、实验的改进与分析、规范拆除电路等，综合性强，有一定新意！