Question

在测定小灯泡电功率的实验中，为了准确测量额定功率大约是5W，额定电压是12V的小灯泡的额定功率．给出下列器材：
A．电流表（0～0.6A）
B．电流表（0～3A）
C．电压表（0～3V）
D．电压表（0～15V）
E．滑动变阻器（0～10Ω）
F．滑动变阻器（0～20Ω）
G．电源电压12V
H．电源电压20V
（1）将必须选用的器材代号（字母）写在横线上______，
（2）实验中某同学发现他用的电压表指针向没有刻度的那侧偏转，出现这种情况的原因是______．
（3）实验中老师用标准电压表测得小灯泡两端电压为12V，而某同学用其他电压表测量是12.1V，出现这种情况的原因是______．
（4）实验中某同学将实验电路连接完，闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表指针几乎不动，而电压表的示数等于电源电压，这名同学的问题出在什么地方？

Answer 1

解：（1）由于小灯泡的额定电压是12V，所以电源电压需大于其额定电压，应选择20V的电源；
额定功率大约是5W，所以其额定电流大约是I==≈0.4A，所以电流表应选择0～0.6A的量程；
由上知，滑动变阻器两端的电压为U′=20V-12V=8V
则滑动变阻器的最大阻值最小约为R′===20Ω，所以滑动变阻器应选择0～20Ω的规格；
（2）电压表指针向没有刻度的那侧偏转，说明电流在电压表中的流向与要求不符合，则其正负接线柱接反了；
（3）由题意知，老师用的电压表已经进行校正，测得电压为12V，而某同学用其他电压表测量是12.1V，说明电压表未经过调零过程，在测量前指针指在0.1V的刻线上了；
（4）闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表指针几乎不动，而电压表的示数等于电源电压，则电压表与灯泡串联，而造成了电路中的电流过小，可能是由于灯泡断路造成的，也可能是连接错误．
故答案为：（1）ADFH；（2）电压表正、负接线柱接反；（3）电压表没测电压时未调零，指针指在0.1V处；（4）小灯泡断路（或电压表串联在电路中）．
分析：（1）根据小灯泡的额定电压选择电压表的量程和电源；
根据提供的功率及额定电压，计算出电流值，选择电流表的量程；
根据前面确定定的数值判断滑动变阻器的最小电阻，选择其规格；
（2）电流应从电压表的正接线柱流入，负接线柱流出，否则指针会反转；
（3）使用电压表前应进行调零，否则测量数值不准确；
（4）根据小灯泡不亮及电流表几乎示数，而电压表示数等于电源电压，说明电压表此时相当于串联在电路中．
点评：此题是测定小灯泡电功率的实验，考查了电路中电压表、电流表量程的选择及电源、滑动变阻器的选择，其中涉及到了功率、欧姆定律公式的应用；
同时考查了电压表的使用及电路故障的分析，根据现象结合电表的示数特点分析．