Question

在测定额定电压为3.8V小灯泡的电功率的实验中：
（1）小东没有连接完整的实物电路如图所示，请你用笔画线代替导线将所缺的导线补上．

（2）在正确连接电路时，开关必须

断开

，将滑动变阻器的滑片移至

右

端．
（3）连接好电路后，闭合开关，发现电流表和电压表指针的转向情况如图所示，则可能的原因是：电流表

正负接线柱接错了

，电压表

选用的量程过小

．

（4）小灯泡正常工作，如图所示，电流表示数为

0.24

A，此时小灯泡灯丝的电阻为

15.8

Ω，小灯泡的额定功率是

0.912

W．

（5）闭合开关时，若出现以下不正常现象：

顺序	电路中出现的不正常现象			可能的原因
	电灯的亮暗	电流表示数I/A	电压表示数U/V
甲	不亮	0.54	0
乙	很亮	0.42	4.2
丙	不亮	0	4.5

请你从以下选项中选择可能的原因填入上表中（只要填选项代号）
A电路中小灯泡间开路
B电路中小灯泡间短路
C变阻器连入电路中的电阻太小
（6）小东合理地连接好电路，并按正确的顺序操作，但闭合开关后灯不亮，聪明的小刚猜想：
A、可能是灯丝断了
B、可能是变阻器开路
C、可能是小灯泡短路
D、可能是电流表开路
根据小东的猜想，请你借助实验中电流表和电压表验证小刚的猜想，将电压表、电流表示数填入下表．

猜想	电流表示数（A）	电压表示数（V）
如果A成立
如果B成立

（ 7 ）假如实验时发现电压表0～15V量程已损坏，小东仍想利用上面的电源测出小灯泡的额定功率，请你帮助小东设计一个电路图，画在下面空白处，并简要写出步骤．

Answer 1

分析：（1）根据实验要求，滑动变阻器应与电流表串联接入电路；
电压表应并联在灯泡两端测灯泡的电压，由表中数据可知其量程应选0--3V；
（2）根据电路连接的要求可知开关应处于断开状态；滑动变阻器的滑片滑到最大阻值处；
（3）电流表指针偏转到最左端，可判断电流流经电流表的方向反了，由此可判断出其正负接线柱连接反了；
电压表指针偏转到最右端，可判断是选择的量程小，应换用较大的量程；
（4）由图读出电流表的示数；利用欧姆定律计算此时灯泡的电阻；利用P=UI计算灯泡的额定功率；
（5）电路故障由两类：短路和断路；电路短路时，短路部分无电压，电流大；电路断路时，断路部分无电流，电压大；
（6）小灯泡串联在电路中，如果灯丝断了，电路处于开路状态，电流表没有示数，而电压表只能测电源电压；
滑动变阻器开路时，电路处于开路状态，灯泡上无电流和电压；
（7）灯泡和滑动变阻器串联在电源上，由串联电路的特点，电压表无法测灯泡的电压时，可以测滑动变阻器的电压，间接得出灯泡的电压．

解答：解：（1）灯泡的右端接线柱接电压表的“15”接线柱；滑动变阻器上面的左接线柱接灯泡的右接线柱；
故答案如下图；

（2）电路连接过程中，开关处于断开状态，滑动变阻器的滑片滑到最大阻值处；
故答案是：断开，右；
（3）电流表的指针偏向最左端是正负接线柱接反了；电压表的指针偏向最右端是选用的量程过小；
故答案是：正负接线柱接反了，选用的量程过小；
（4）电流表的示数：0.2A+0.04A=0.24A；
灯泡的阻值：R=

U

I

=

3.8V

0.24A

=15.8Ω；
灯泡的额定功率：P=UI=3.8V×0.24=0.912W；
（5）甲现象中灯泡不亮而电流很大是短路现象，故选B；
乙现象中灯泡很亮，既有电流也有电压，说明滑动变阻器接入电阻较小，故选C；
丙现象中灯泡不亮，无电流而电压较大是断路现象，故选A；
故答案如下表；

顺序	电路中出现的不正常现象			可能的原因
	电灯的亮暗	电流表示数I/A	电压表示数U/V
甲	不亮	0.54	0	B
乙	很亮	0.42	4.2	C
丙	不亮	0	4.5	A

（6）灯丝断了，无电流，电压表测电源电压；
滑动变阻器开路，灯泡上无电流，也无电压；
故答案是：

猜想	电流表示数（A）	电压表示数（V）
如果A成立	0	4.5
如果B成立	0	0

（7）将电压表表并联在滑动变阻器两端；
故答案如下图；

其步骤是：①按电路图连接电路；②闭合开关，调节滑动变阻器使电压表的示数为0.7V，并读出电流表的示数；③利用P=UI计算灯泡的额定功率．

点评：此题是“测量小灯泡的功率”，涉及到实物的连接、电压表量程的选择、故障的分析及功率的计算等，比较全面的考查了此实验，属于难题．