题目内容

小刚同学做“测小灯泡的额定功率”实验时，已知小灯泡的额定电压是3.8V，其中电源是三节新的干电池，灯丝电阻大约10Ω，滑动变阻器上标有“10Ω 1A”的字样．
（1）如图所示的是小宜同学连接不完整的实验电路，请你用笔画线代替导线帮他将图中未连接部分连接好，要求：电压表、电流表选择合适的量程，滑动变阻器的滑片向右移动使连入电路的阻值减小．
（2）当小宜同学闭合电路的开关后，电路中可能出现一些不正常现象．
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（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，可能小灯泡处（填“短路”或“断路”）．
（3）小宜同学在实验中为了能得到比较准确的小灯泡的额定功率，改变接入电路的滑动变阻器的阻值，分别得到三组数据，如下表：
实验序号电压表示数/V 电流表示数/A 功率/W 额定功率/W
1 3.00 0.36 1.08 $数学公式$
2 3.80 0.40 1.52
3 4.50 0.42 1.89
老师认为小宜同学通过三次测量得到三组数据，算出三个电功率值，再求平均值得到额定功率的数据处理方法有误，为什么？
（4）你认为正确测量结果P_额=________W．

解：（1）灯泡额定电压为3.8V，电压表选择0～15V，电压表与灯泡并联，
灯泡电流约为I= $\text{[math]}$ = $\text{[math]}$ =0.38A，
电流表选择0～0.6A，灯泡串联在电路中，
电流从电压表和电流表的正接线柱流入，从负接线柱流出，
滑片右移，滑动变阻器电阻变小，滑动变阻器选择右下端接线柱和上面任意接线柱串联在电路中，如图：

（2）第一种：灯泡较暗，电路电流较小，电流电阻较大，滑动变阻器电阻较大，移动滑片，电路电阻不变，所以，滑动变阻器接入A、B接线柱．
第二种：灯泡不亮，电流表示数为0，电路断路，电源有3节干电池串联，电源电压为4.5V，此时电压表示数为4.5V，电压表测电源电压，电压表串联在电路中，灯泡断路．
（3）灯泡的电压不同，电流不同，功率不同，求功率的平均值，得到额定功率是错误的．
额定功率一定是灯泡额定电压下的功率，测量其它电压下的功率是无意义，计算平均值更无意义．
由表格知，灯泡在3.8V下的电功率为1.52W．
故答案为：（1）电路连接如图所示；（2）AB；断路；（3）因为额定功率是灯泡在额定电压下的功率，当滑动变阻器的阻值变化时，灯两端的实际电压也变化，实际功率随着变化，多次测量求平均值算出的功率不是额定功率，没有意义；（4）1.52．
分析：（1）灯泡额定电压为3.8V，电压表选择0～15V，并联在灯泡两端，测灯泡电压．
知道灯泡的额定电压和电阻，根据欧姆定律求出电流，确定电流表的量程，电流表与灯泡串联在电路中．
注意电流表从正接线柱流入，从负接线柱流出．
滑动变阻器滑片右移，连入电路的阻值减小，滑动变阻器接入右半段，滑动变阻器接入右下端接线柱，上面接线柱任意选择，串联在电路中．
（2）滑片移动不能改变判断的亮度，滑动变阻器都接上面或下面两个接线柱，再由灯泡始终较暗，来判断滑动变阻器接入的接线柱．
灯泡不亮，电流表示数为0，电路断路，电压表等于电源电压，可以判断故障问题．
（3）灯泡在不同电压下，电流不同，功率不同，求功率的平均值无意义．
（4）利用灯泡的额定电压和额定电流值，根据P=UI计算功率．
点评：（1）电路故障问题：灯泡不亮可能是灯泡断路或短路，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．
（2）物理上要进行多次实验，有的是多次实验求平均值来进行误差，有的是多次测量发现其中的规律．

实验序号	电压表示数/V	电流表示数/A	功率/W	额定功率/W
1	3.00	0.36	1.08	$数学公式$
2	3.80	0.40	1.52
3	4.50	0.42	1.89

电压/V	2.00	2.50	2.80
电流/A	0.27	0.30	0.32
亮度变化	暗→亮

猜想	电流表的读数	电压表的读数
如果A成立
如果C成立

实验次数	1	2	3
电压U/V	2.0	2.5	2.8
电流I/A		0.30	0.32

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