Question

18．在“测定小灯泡的额定功率”实验中，张超同学用一个电压表、一个电流表、一个开关、电压为6V的电源、额定电压为3.8V的小灯泡和一个标有“20Ω，1.5A”的滑动变阻器，设计了如图所示的电路．
（1）如果小灯泡的额定功率小于2W，电流表的量程选0-0.6A为宜；
（2）在实验中，若电压表示数为2V，则灯泡的实际功率＜额定功率（选填“＞”、“＜”或“=”）；此时应该将滑动变阻器的滑片向左移（选填“左”或“右”），就可以使得电压表的示数为3.8V时，小灯泡正常发光，此时电流表示数为0.4A，则灯泡的额定功率为1.52W；
（3）另一组的同学按同一电路连接好最后一根导线，灯泡立即发出明亮耀眼的光并很快熄灭．检查后发现连线正确，请你找出实验中两个操作不当之处：连接实物图时开关没有处于断开状态；闭合开关前没有将滑动变阻器的滑片放在阻值最大端．

Answer 1

分析 （1）因为灯的额定功率小于2W，可以利用P=UI变形公式计算出电流值，去选择电流表所用量程；
（2）根据P=UI=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知，当实际电压小于额定电压时，实际功率小于额定功率；灯在额定电压下正常发光，根据串联电路电压的规律及分压原理确定滑动变阻器的滑片移动的方向；
知道额定电压和此时的电流值，根据P=UI计算额定功率；
（3）为了保护电路，连接电路时开关要断开，滑片P置于使连入电阻最大的位置．

解答 解：（1）额定电压为3.8V的小灯泡，小灯泡的额定功率小于2W，根据P=UI，
正常工作时的电流小于I=$\frac{P}{U}=\frac{2W}{3.8V}$≈0.53A，所以选0--0.6A量程；
（2）若电压表示数为2V，根据P=UI=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知，2V小于额定电压，则灯泡的实际功率小于额定功率；
要测灯的额定功率，应增大灯的电压，根据串联电路的电压规律，应减小变阻器分得的电压，根据分压原理的，应减小变阻器的连入电路的电阻大小，即滑片向左移动时，使电压表的示数等于额定电压3.8V时灯正常发光；
小灯泡正常发光，此时电流表示数为0.4A，
灯的额定功率：
P=UI=3.8V×0.4A=1.52W；
（3）连接好最后一根导线，灯泡立即发出明亮耀眼的光并很快熄灭，说明①连接电路时开关没有断开；
②没有将变阻器的滑片调到阻值最大位置．
故答案为：
（1）0-0.6A；   （2）＜；左； 3.8；  1.52；
（3）连接实物图时开关没有处于断开状态；闭合开关前没有将滑动变阻器的滑片放在阻值最大端．

点评 本题涉及电压表和电流表量程的选择和读数、滑动变阻器的变阻原理、电功率的计算，虽综合性强，但都属于基础知识，难度适中．