Question

12．如图甲所示是小明“用伏安法测小灯泡电功率”的实验电路．其中电源电压恒为6V，小灯泡额定电压为3.8V，电阻约为10Ω，滑动变阻器的规格“10Ω、2A”．
（1）请用笔画线代替导线将图甲的实验电路连接完整．
（2）正确操作，闭合开关后，小明发现小灯泡不亮，电流表无示数，但电压表有示数，其原因可能是灯泡断路．
（3）排除故障后，当变阻器滑片P移到某一位置时，电压表示数如图乙所示，为2.5V．要测小灯泡的额定功率，应将滑片P向左（选填“左”或“右”）端移动，使电压表示数为3.8V，此时电流表示数如图丙所示，则灯泡的额定功率为1.14W．
（4）实验时小明发现自己无法准确判断电压表指针是否指向3.8V，其原因是电压表0-15V量程的分度值为0.5V，测3.8V电压需估读；请你利用现有器材，通过一次测量就能较准确测出灯泡的额定电功率，其具体方法是：电压表选用0～3V量程，与滑动变阻器并联，移动滑片至电压表的示数为2.2V时读出电流表的示数即可测出灯泡的电功率．

Answer 1

分析 （1）根据灯泡的额定电压确定电压表的量程，并将电压表并联在灯泡两端；
（2）灯泡不发光，电流表指针不发生偏转，电路断路，电压表有偏转，电压表与电源接通，与电压表并联的电路断路；
（3）根据电压表和电流表的量程、分度值以及指针的位置读出电压表和电流表的示数，然后根据串联电路分压的特点确定滑片移动的方向；再利用P=UI求出灯泡的额定功率；
（4）根据电压表的分度值与3.8V的电压表指针位置分析判断；
为了一次测量就能较准确测出小灯泡的额定电功率，可利用较准确读出电压表示数的0～3V量程进行测量，根据串联的电压特点即可能较准确的间接测出灯泡两端的电压为额定电压，最后利用P=UI计算出电功率．

解答 解：（1）因为灯泡的额定电压为3.8V，量程为0～15V，因此将电压表15V接线柱与灯泡的右接线柱相连，如下图所示：

（2）连好电路，闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表无示数，但电压表有示数，说明在电压表两接线柱之间的电路是断路，所以出现故障的原因是灯泡断路；
（3）根据图乙可知，电压表的量程为0～15V，分度值为0.5V，示数为2.5V；
使电压表的示数由2.5V增大到3.8V，要使灯泡电压增大，需要电流增大，总电阻减小，滑动变阻器电阻减小，滑片向左端移动．
电流表选择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0.3A，
灯泡的额定功率：P=UI=3.8V×0.3A=1.14W．
（4）由于电压表0-15V量程的分度值为0.5V，测使电压表示数为3.8V时需估读才可以，所以，无法准确判断电压表指针是否指向3.8V；
由于电压表0～3V量程的分度值为0.1V，则可以叫准确到0.1V，所以可以使用电压表的0～3V量程进行测量，由于3.8V大于3V的量程，所以为了一次测量就能较准确测出小灯泡的额定电功率，利用电压表的0～3V量程来测量滑动变阻器两端的电压，这样移动滑片至电压表的示数为2.2V时，根据串联的电压特点和电源电压即可判断此时灯泡正常工作，于是根据电流表的示数利用P=UI即可求出灯泡的电功率，故具体做法是：电压表选用0-3V量程，与滑动变阻器并联，移动滑片至电压表的示数为2.2V时读出电流表的示数即可测出灯泡的电功率．
故答案为：（1）如上图； （2）灯泡断路；（3）2.5；左；1.14；（4）电压表0-15V量程的分度值为0.5V，测3.8V电压需估读；电压表选用0-3V量程，与滑动变阻器并联，移动滑片至电压表的示数为2.2V时读出电流表的示数即可测出灯泡的电功率．

点评 本题考查了“测定小灯泡的额定功率”的实验，涉及到实物电路的连接、故障分析、电压表和电流表的读数、串联电路分压的特点以及功率和欧姆定律的应用等知识点．