Question

实验桌上备有电流表一只 （量程为0.6A和3A），电压表一只 （量程为3V和15V），电源-组 （6V），额定电压为3.8V灯炮一只，其灯丝电阻约20Ω，“10Ω1.5A“和“20Ω1A“的滑动变阻器各一只，若用以上器材测定小灯泡的额定功率，则

（1）实验中，电流表应使用

0～0.6

A的量程；电压表应使用

0～15

V的量程．根据实验要求，他应选择规格为

“20Ω1A”

的滑动变阻器． 若闭合开关之前，发现电压表的指针偏在零刻度线左侧，解决的办法是

电压表调零．

（2）用笔画线代替导线将电路中未连接的部分连接好，使它成为完整的实验电路（如上）
（3）如表是四位同学在实验中遇到的现象，请你分别写出造成这些现象的具体原因．

现象	原因
接完最后一根导线，小灯泡就发光
开关一闭合，电流表指针就反偏
开关一闭合，电流表指针就很大
移动滑片时，两电表的示数一个增大一个减小

（4）实验时，小梅改变滑动变阻器滑片位置，测出三组小灯泡电压、电流数据，算出功率的平均值作为小灯泡的额定功率．请你指出小梅做法的错误之处：

不能多次测量求平均值的方法求额定功率．

（5）假如电压表0-15V量程已损坏，小刚仍想测出小灯泡的额定功率，请你将小刚设计的电路图画在右面的方框内．
（6）按小刚新设计的电路图调节变阻器，当小灯泡正常发光时电流表和电压表的示数如图19所示，请替小明把电流表和电压表的示数记在表中，并计算小灯泡的额定功率．

实验序号	电压表示数	电流表示数	小灯亮暗程度	功率
1	2.0V	0.20A	暗	0.4W
2			正常发光
3	4.2V	0.30A	较亮	1.26W

（7）在“伏安法测电阻”和“测小灯泡功率”两个实验中．都需要测出三组电压值和电流值，前者的目的

多次测量，求电阻平均植，减小误差

；后者的目的是

测小灯泡在不同电压下的实际功率，并加以比较

．

Answer 1

分析：（1）根据灯泡的额定电压确定电压表的量程，根据I=

U

R

确定电流表的量程；然后根据串联电路电压的特点和欧姆定律确定滑动变阻器接入电路的电阻，从而选出滑动变阻器的规格；
根据电压表使用前必须较零进行解答．
（2）灯泡与滑动变阻器、电流表、开关串联，电压表与灯泡并联，注意滑动变阻器按一上一下的规则接入电路．
（3）实验时要注意以下问题，连接电路时，开关要接入电路而且要断开，否则会出现刚接完最后一根导线，小灯泡亮了，滑动变阻器的阻值在最大处，以免电流过大损坏用电器；电压表并联在小灯泡两端，不要接在滑动变阻器两端，否则移动滑片会出现两个电表的示数一个增大一个减小的现象；电流表串联在电路中，接线时都遵循“正进负出”的原则，否则会出现指针反向偏转的现象．
（4）小灯泡的功率与小灯泡两端的电压有关．
（5）假如电压表0～15V量程已损坏，小刚仍想测出小灯泡的额定功率，将电压表并联在滑动变阻器两端即可．
（6）额定电压下的电功率是额定功率，确定电压表示数；根据电流表的量程和分度值读出电流表的示数；根据P=UI求出小灯泡的额定功率．
（7）“伏安法测电阻”中测三组电压值和电流值是为了多次测量求平均值和“测小灯泡功率”是为了测小灯泡在不同电压下的实际功率，并加以比较．

解答：解：（1）因为灯泡的额定电压为3.8V，所以电压表选择0～15V的量程；
灯泡的额定电流：I=

U

R

=

3.8V

20Ω

=0.19A，所以电流表选择0～0.6A的量程；
滑动变阻器接入电路的最小阻值：R=

6V-3.8V

0.19A

=11.6Ω；所以滑动变阻器选择“20Ω1A”；
发现电压表的指针偏在零刻度线左侧，说明电压表没有较零．改正方法：电压表调零．
（2）将开关与滑动变阻器串联，将电压表并联在灯泡两端，如图所示：

（3）根据实验现象可知：如果连接电路时，开关没接入路或者接入电路，但是闭合的，会出现刚接完最后一根导线，小灯泡就亮了；如果滑动变阻器的阻值在最小处，滑片起不到改变电阻的作用，电流过大，开关一闭合，电流表指针就满偏；如果接在滑动变阻器两端，则移动滑片会出现两个电表的示数一个增大一个减小的现象．
归纳见下表．

现象	原因
接完最后一根导线，小彩灯就发光	连接电路时，开关未断开或未接入电路
开关一闭合，电流表指针就反偏	电流表的“+”“-”接线柱接反
开关一闭合，电流表指针就满偏	滑动变阻器的阻值在最小处
移动滑片时，两个电表的示数一个增大一个减小	电压表直接与滑动变阻器并联

（4）小灯泡在不同电压下的功率不同，所以不能多次测量求平均值的方法求额定功率．
（5）假如电压表0～15V量程已损坏，将电压表并联在滑动变阻器两端仍然可以测出小灯泡的额定功率，如下图所示：

（6）为测额定功率，必须使灯泡两端的电压为3.8V，即电压表的示数为3.8V；电流表的量程是0～0.6A，分度值是0.02A，所以电流表的示数为0.3A；
根据公式P=UI可得小灯泡的额定功率：P=UI=3.8V×0.3A=1.14W．
（7）多次测量，求电阻平均植，减小误差．测小灯泡在额定电压下的额定功率和不在额定电压下实际功率，并加以比较．
故答案为：（1）0～0.6；0～15；“20Ω1A”；电压表调零．（4）不能多次测量求平均值的方法求额定功率；（7）多次测量，求电阻平均植，减小误差；测小灯泡在不同电压下的实际功率，并加以比较．

点评：本题考查了实物图的连接，电路图的设计，电压表的正确使用、滑动变阻器和开关的作用、电路故障的判断和电功率的简单计算，是一道综合题目，对于电学知识要求我们全面掌握．