题目内容

张宏同学做“测小灯泡的额定功率”实验时，己知小灯泡的额定电压是3.8伏，其中电源是三节新的干电池，灯丝电阻大于10Ω，滑动变阻器上标有“10Ω 1A“字样．
（1）如图所示是张宏连接的不完整的实验电路，请你帮他将图中未连接部分连接好．要求：电流表选择合适的量程，滑动变阻器的滑片向右移动时连入电路的阻值减小．
（2）当张宏同学闭合电路的开关时，电路中可能出现一些不正常现象，请你根据出现的现象，帮助他找出错误的原因，并按要求填写在下列横线上：
第一种：小灯泡较暗，滑动变阻器滑片移动时不能改变小灯泡的亮暗程度，可能在连接电路时把滑动变阻器的（选填“AB”或“CD”）两端点连入了电路中．
第二种：小灯泡不亮，电流表示数为零，电压表示数为4.5V，可能是小灯泡处（选填“短路”或“断路”）．
第三种：小灯泡不亮，电流表示数为0.45A，电压表示数为0，可能是小灯泡处（选填“短路”或“断路”）．
（3）在正确连接电路并调节滑动变阻器使小灯泡在额定电压下正常发光时，电流表示数如图所示，其读数为A，则小灯泡的额定功率是W．

（4）在实验中为了能得到比较准确的小灯泡的额定功率，张宏改变接入电路的滑动变阻器的阻值，分别得到三组数据，算出三个电功率值，再求平均值，你认为这样做合理吗？为什么？

解：（1）灯泡的额定电压为3.8V，电压表选择0～15V量程，电压表与灯泡并联．
电路电流约为：I= $\text{[math]}$ = $\text{[math]}$ =0.38A＜0.6A，所以电流表使用0～0.6A量程．
电流从电压表和电流表的正接线柱流入，从负接线柱流出．
滑动变阻器已经选择下面接线柱，任意选择上面一个接线柱串联在电路中．如图．

（2）第一种：小灯泡较暗，电路电流比较小，电路电阻比较大，滑动变阻器滑片移动时不能改变小灯泡的亮暗程度，把滑动变阻器的AB两端点连入了电路中．
第二种：灯泡不亮，电流表示数为零，电路断路，电压表示数等于电源电压，电压表串联在电路中，灯泡断路．
第三种：灯泡不亮，电流表示数为0.45A，电路通路，电压表示数为0，电压表测量导线的电压，灯泡短路．
（3）电流表使用的0～0.6A量程，每一个大格代表0.2A，每一个小格代表0.02A，电流为0.34A．
P=UI=3.8V×0.34A=1.292W．
（4）灯泡的额定功率是灯泡在额定电压下的功率，当滑动变阻器阻值变化时，灯泡两端的电压也变化，功率也变化，计算实际功率的平均值为额定功率是错误的．
故答案为：（1）如图；（2）AB；断路；短路；（3）0.34；1.292；（4）不合理．灯泡的额定功率是灯泡在额定电压下的功率，计算实际功率的平均值为额定功率是错误的．
分析：（1）灯泡的额定电压确定电压表的量程，电压表与灯泡并联．
由灯泡的额定电压和电阻求电流，来确定电流表的量程，电流表与灯泡串联．
注意电压表和电流表的正负接线柱．
滑动变阻器选择一上一下接线柱串联在电路中．
（2）对于故障问题，在连接好电路，刚刚闭合开关时，灯泡不亮，可能是电流太小，可能是灯泡断路或短路．
先通过移动滑动变阻器滑片判断是通路还是故障，再由电流表示数判断是短路还是断路，再由电压表判断故障的具体位置．
（3）电流表的读数：确定使用的量程，确定每一个大格和每一个小格各代表多少．
知道灯泡的额定电压和额定电流，根据P=UI计算额定功率．
（4）灯泡两端的电压不同，灯泡的功率不同．只有在额定电压下的功率才是额定功率，计算功率的平均值做额定功率是错误的．
点评：（1）补全实物连接图时，主要考虑电压表、电流表、滑动变阻器：
电压表量程根据灯泡的额定电压或电源电压最小值来确定，电压表并联在灯泡的两端．
根据灯泡的额定电压和电阻，或根据灯泡的额定电压和额定功率，来判断电流表的量程，电流表串联在电路中．
滑动变阻器有4个接线柱，选择一上一下接线柱接入电路，使滑动变阻器串联在电路中．
（2）灯泡不亮可能是灯泡断路或灯泡以外的地方断路或灯泡短路，灯泡断路时，电路断路，电路中没有电流，电流表无示数，电压表串联在电路中，电压表测量电源电压；
灯泡短路时，电路总电阻减小，电路电流增大，电流表示数增大，电压表测量导线电压，示数为0．
灯泡以外的地方断路，整个电路都处于断开状态，灯泡不亮，电压表和电流表都没有示数．