题目内容
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）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：
（2）下表为某小组的实验记录分析表：
老师认为该小组数据处理过程有误，原因是
（3）请根据电路图1完成实物图2的连接．
（4）如果电压表坏了，另给一个定值电阻和二个开关，请在上面图3的虚线框里画一个能测出小灯泡额定功率的电路图．
（1）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 |
| 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 | P额=
| ||
| 2 | 3.8 | 0.40 | 1.52 | |||
| 3 | 4.5 | 0.42 | 1.89 |
把功率的三个测量值的平均值当做额定功率
把功率的三个测量值的平均值当做额定功率
，你认为正确测量结果P额=1.52
1.52
W．（3）请根据电路图1完成实物图2的连接．
（4）如果电压表坏了，另给一个定值电阻和二个开关，请在上面图3的虚线框里画一个能测出小灯泡额定功率的电路图．
分析：（1）①灯泡不亮，灯泡断路、或灯泡短路，或灯泡之外电路断路；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端连接，电压表并联电路之外不存在断路，综合分析可知电路故障原因；
②灯泡较暗、两表的示数均较小，说明电路电阻太大；移动滑动变阻器滑片，现象不变说明滑动变阻器不能改变电路电阻，即滑动变阻器全部接入电路；
（2）不同电压下灯泡的功率不同，灯泡在额定电压下的功率是灯泡的额定功率，不能把不同电压下的功率的平均值作为额定功率；
（3）由图1知，灯泡、电流表、滑动变阻器串联接入电路，电压表并联在灯泡两端，根据灯泡的额定电压确定电压表量程，根据灯泡正常发光时的电流确定电流表的量程，连接电路时，注意电表正负接线柱不要接反，注意滑动变阻器的接法；
（4）若没有电压表，则应将电流表与定值电阻串联来代替电压表，与灯泡并联，根据U=IR知，当定值电阻的电流等于
时，灯泡正常发光，然后根据开关的作用使电流表与灯泡串联，测出此时灯泡中的电流，便可根据P=UI计算出额定功率．
②灯泡较暗、两表的示数均较小，说明电路电阻太大；移动滑动变阻器滑片，现象不变说明滑动变阻器不能改变电路电阻，即滑动变阻器全部接入电路；
（2）不同电压下灯泡的功率不同，灯泡在额定电压下的功率是灯泡的额定功率，不能把不同电压下的功率的平均值作为额定功率；
（3）由图1知，灯泡、电流表、滑动变阻器串联接入电路，电压表并联在灯泡两端，根据灯泡的额定电压确定电压表量程，根据灯泡正常发光时的电流确定电流表的量程，连接电路时，注意电表正负接线柱不要接反，注意滑动变阻器的接法；
（4）若没有电压表，则应将电流表与定值电阻串联来代替电压表，与灯泡并联，根据U=IR知，当定值电阻的电流等于
| 3.8V |
| R0 |
解答：解：（1）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；
（2）不同电压下灯泡的功率不同，灯泡在额定电压下的功率是灯泡的额定功率，取灯泡在不同电压下功率的平均值作为灯泡的额定功率是错误的．由表知，电压为额定电压3.8V时的功率是1.52W，即：额定功率是1.52W；
（3）灯泡额定电压是3.8V，电压表选择0～15V量程，灯泡正常发光时，电路电流约为I=
=
=0.38A，电流表选0～0.6A量程，灯泡、电流表、滑动变阻器串联接入电路，电压表并联在灯泡两端，电路如图所示：
；
（4）电路如图所示：
闭合S1，断开S2，调节滑动变阻器使电流表的示数为I1=
，此时灯泡正常发光，保持滑动变阻器的阻值不变，闭合S2，断开S1，读出此时电流表的示数，为干路电流I2，则可计算出通过灯泡的电流I=I2-I1，根据P=UI计算出灯泡的额定功率．
故答案为：（1）
（2）把功率的三个测量值的平均值当做额定功率；1.52；（3）电路如上图所示；（4）见上图．
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；
（2）不同电压下灯泡的功率不同，灯泡在额定电压下的功率是灯泡的额定功率，取灯泡在不同电压下功率的平均值作为灯泡的额定功率是错误的．由表知，电压为额定电压3.8V时的功率是1.52W，即：额定功率是1.52W；
（3）灯泡额定电压是3.8V，电压表选择0～15V量程，灯泡正常发光时，电路电流约为I=
| U |
| R |
| 3.8V |
| 10Ω |
；（4）电路如图所示：
闭合S1，断开S2，调节滑动变阻器使电流表的示数为I1=
| 3.8V |
| R0 |
故答案为：（1）
| 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 | 滑动变阻器同时接下面两个接线柱 |
点评：本题考查了电路故障分析、求灯泡的额定功率、连接电路图等问题，是实验的常考内容，要掌握；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．
练习册系列答案
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