Question

6．李芳利用如图1所示的实验电路测量小灯泡的额定功率，已知待测小灯泡的额定电压为3.8V，小灯泡的额定功率估计为 1.2W左右．请在如图2的虚线框中画出实验记录表格．①若有三个滑动变阻器，规格分别为 R₁（5Ω 2A）、R₂（20Ω 1A）、R₃（100Ω 0.1A），则应选择R₂（选填“R₁”“R₂”或“R₃”）．

②将滑动变阻器阻值调到最大，闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表无示数，电压表示数接近电源电压，经检查灯泡是完好的，则故障可能是导线f（选填“a”“b”“c”“d”“e”“f”或“g”）．
③排除故障后，移动滑动变阻器的滑片，当电压表示数为 3.8V 时．电流表示数如图3所示，则小 灯泡额定功率的测量值1.14W，若考虑电表的电阻对测量的影响，则电功率的测量结果 与真实值相比偏大（选填“大”或“小”）．

Answer 1

分析 ①求出小灯泡正常发光时的电流，以及滑动变阻器接入电路的电阻，根据提供的滑动变阻器的最大电流和最大阻值进行选择；
②根据电压表、电流表和灯泡的工作情况，结合电路的三种状态，可对电路中可能出现的故障进行分析；
③根据电流表的量程和分度值，读出电流表的示数，再根据P=UI可计算电功率的大小．

解答 解：①由公式P=UI得，灯泡正常工作时，电路中的电流：I=$\frac{P}{U}$=$\frac{1W}{4.5V}$≈0.22A，所以变阻器R₃不合适；
灯泡正常工作时，两端的电压为4.5V，滑动变阻器两端的电压为6V-4.5V=1.5V，
则变阻器的电阻为：R_滑=$\frac{U}{I}$=$\frac{1.5V}{0.22A}$≈6.8Ω，所以变阻器R₁不合适；因此在本实验中应选择的滑动变阻器是R₂；
②将滑动变阻器阻值调到最大，闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表无示数，说明电路为断路；
电压表示数接近电源电压，说明电压表可以与电源的两极接通．若经检查灯泡是完好的，则故障可能是导线f出现断路．
③电流表的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，其示数为0.22A，则则小灯泡额定功率的测量值为P_额=U_额I′=4.5V×0.26A=1.14W．由于灯泡的电阻变大，所以测量的电功率的数值比真实值要大一些．
故答案为：①R₂；②f；③1.14；大．

点评 本题考查了测量小灯泡的额定功率实验中，电路的连接、故障的判断、元件的选择、数据的计算等，综合性强，有一定难度．