Question

在“测定小灯泡的电功率”的实验中，提供的实验器材如图1所示，其中小灯泡的额定电压为3.8V，电源是由三节新干电池组成的串联电池组．

（1）在虚线方框内画出实验的电路图；
（2）用笔画线代替导线，把图中的实物连成实验电路；
（3）连线过程中，开关应该是

断开

的，合上开关前滑动变阻器的滑片P应置于

右

端；
（4）闭合开关，发现电压表示数为2.5V，为使灯泡正常工作，滑片P应向

左

端滑动；
（5）为了测小灯泡的额定功率，这时应动手调节

滑动变阻器的滑片位置

，同时眼睛应注意观察

电压表的示数

，直到灯泡正常工作，如灯泡正常工作时电流表的示数如图2所示，则通过小灯泡的电流为

0.38

，小灯泡的额定功率为

1.444

；
（6）在实验过程中，有三个实验小组发现了不同的实验现象，现记录在下列表格内，请帮助他们分析原因．（三个实验小组用的小灯泡是同一规格的）

实验 小组	实验中出现的现象			原因
	小灯泡 的亮暗	电流表 示数/A	电压表 示数/V
1	不亮	0	4.5
2	很亮	0.42	4.2
3	不亮	0.45	0

Answer 1

分析：（1）伏安法测灯泡电功率的实验，电源、灯泡、滑动变阻器、电流表组成串联电路，电压表测灯泡两端电压，据此作出实验电路图．
（2）根据灯泡额定电压确定电压表量程，滑动变阻器、灯泡、电流表串联接入电路，电压表并联在灯泡两端，注意电压表正负接线柱不要接反．
（3）连接电路时，开关应断开，滑动变阻器接入电路的阻值应为滑动变阻器的最大阻值．
（4）电压表示数小于灯泡额定电压，调节滑动变阻器滑片，使滑动变阻器接入电路的阻值变小，增大灯泡两端电压．
（5）调节滑动变阻器时，应注意观察电压表示数，当电压表示数等于灯泡额定电压时，灯泡正常发光；由图2所示电流表确定电流表量程与分度值，读出电流表示数，然后由电功率公式P=UI求出灯泡额定功率．
（6）常见的电路故障有；断路、短路、滑动变阻器连接或调节错误，根据电路故障现象分析电路故障原因．

解答：解：（1）根据伏安法测灯泡电功率的原理作出实验电路图，如图甲所示．
（2）灯泡额定电压是3.8V，电压表应选0～15V量程，滑动变阻器、灯泡、电流表串联接入电路，
电压表与灯泡并联，实物电路图如图乙所示．
（3）连线过程中，开关应该是断开的，合上开关前，滑动变阻器的滑片P应置于右端，
此时滑动变阻器接入电路的阻值最大．
（4）闭合开关，发现电压表示数为2.5V，为使灯泡正常工作，滑片P应向左端滑动，以增大灯泡的电压．
（5）为了测小灯泡的额定功率，这时应动手调节滑动变阻器的滑片位置，同时眼睛应注意观察电压表的示数，
直到灯泡正常工作；由图2可知，电流表量程是0～0.6A，分度值是0.02A，电流表示数是0.38A；
灯泡额定功率P=UI=3.8V×0.38A=1.444W．
（6）①如果小灯泡断路，则小灯泡不亮，电流表示数为零，电压表与电源两极相连，电压表示数等于电源电压4.5V；
②如果滑动变阻器同时接上面两个接线柱，滑动变阻器短路或滑动变阻器接入电路的阻值太小，则电路总电阻很小，电路电流较大，灯很亮，电压表与电流表示数较大；
③如果小灯泡短路，则灯泡不亮，电路电流较大，电压表示数为零．电路故障原因如下表所示．
故答案为：（1）电路图如图甲所示；（2）实物电路图如图乙所示；（3）断开； 右；（4）左； （5）变阻器的滑片位置； 电压表的示数；0.38A；1.44W；（6）电路故障原因如下表所示．

实验 小组	实验中出现的现象			原因
	小灯泡 的亮暗	电流表 示数/A	电压表 示数/V
1	不亮	0	4.5	小灯泡断路
2	很亮	0.42	4.2	滑动变阻器短路或阻值太小
3	不亮	0.45	0	小灯泡被短路

点评：本题考查了作实验电路图、连接实物电路图、滑动变阻器的调节、电流表读数、求灯泡功率、电路故障分析等问题，是实验的常考问题，一定要掌握；连接电路图时，注意电表量程的选择，注意电表正负接线柱不要接反；对电表读数时，要先确定电表量程与分度值，然后再读数，读数时视线要与刻度线垂直．