Question

14．按图示的电路图做“测置小电灯的功率”的实验，所用器材有：标“3.8V”字样的待测小电灯、电压恒为6V的电源、标有“20Ω 1A”的滑动变阻器、电流表（量程为0〜0.6A、0〜3A）、电压表（量程为0〜3V、0〜15V）、开关及导线若干．
（1）某学生在实验时，把电流表与电压表的位置互换连接了，闭合开关后电压表示数为6V，电流表示数为0．

电压表的示数U/V	电流表的示数 I/A	小电灯的功率 P/W
2.0	0.20
2.5	0.22
3.0	0.25
3.8	0.30
4.5	0.32

（2）小明同学按电路图正确连接电路后，闭合开关，调节滑动变阻器，并将正确操作下的电压表和电流表的示数填入下表．请将灯泡的额定功率填入下表．
①通过上表数据分析可以知道他是减小（增大、减小）滑动变阻器阻值来完成实验的．
②用三个相同规格的小灯泡并联在电压3.8V的电路中，电路的总功率为3.42W．
（3）如果实验时小明拿了两个电压表，忘记拿电流表，老师给他一只阻值为R₀的定值电阻，小明顺利完成了实验．
请在虚线框中画出测量电路图．

Answer 1

分析 （1）电流表与电压表的位置交换连接，即电压表串联接入电路，理想电压表电阻为无穷大，电压表串联接入电路，电路相当于断路，电路电流为零，灯泡不发光；
（2）①根据电压表和电流表示数的变化判断变阻器的阻值变化；
②灯泡并联每盏灯泡都能正常发光，根据数据计算出每盏灯泡的额定功率，便可得出总功率；
（3）根据串联电路的电流特点及欧姆定律进行分析．

解答 解：（1）把电流表与电压表的位置交换连接了，电压表串联在电路中，电路电流几乎为零，电流表与小电灯不会烧坏，小电灯不亮；
电压表示数几乎等于电源电压是，示数为6V；
（2）①由表格中数据知，灯泡两端的电压在增大，电路中的电流增大，所以变阻器的阻值在减小；
②由表格中数据知，灯泡的额定电流为0.3A，三个相同规格的小灯泡并联在电压3.8V的电路中，三盏灯泡都能正常发光，每盏灯泡的额定功率：
P=UI=3.8V×0.3A=1.14W，
所以总功率为：P_总=3P=3×1.14W=3.42W；
（3）将定值电阻与灯泡串联，其中一个电压表与定值电阻并联，测出定值电阻两端的电压，便可计算出定值电阻的电流，得知灯泡的电流值，如图所示：
．
故答案为：（1）6V；0；（2）①减小；②3.42；（3）见上图．

点评 本题考查了电路故障分析、求功率、求电阻阻值、设计实验电路图等问题，最后一问求滑动变阻器接入电路的阻值范围有一定难度；解题时要认真、细心答题．