Question

【题目】下列是测量小灯泡电功率的实物元件图，其中电源是由三只蓄电池组成，小灯泡额定电压是3.8V，其灯丝电阻约为10Ω，滑动变阻器标有“10Ω、1A”字样，电流表（0~0.6A、0~3A），电压表（0~3V、0~15V）：

(1)本实验的原理是：_________________；

(2)请用笔画线代替导线，把下图中的电路元件连接成实验电路；（要求：滑片P向左移时灯变亮，且连线不得交叉）

（_______）

(3)在测量小灯泡的额定功率时，应先调节________，使小灯泡两端电压为___________V，再测出电路中的______________，即可计算额定功率；若小灯泡两端实际电压为额定电压的1.2 倍，则实际功率为额定功率的_________倍；（假设电阻值不变）

(4)实际测量过程中小刚才发现电压表0~15V量程已损坏（另一量程完好），但他仍想利用现有器材测出小灯泡的额定功率，请你帮小刚重新设计新的电路图并画在下面的方框内；

（_______）

(5)小刚按重新设计的电路图继续实验，调节滑动变阻器滑片，使电压表示数为_____V时，小灯泡正常发光，此时电流表示数如图所示，则小灯泡的额定功率是______W；

(6)实验时，若发现电流表指针摆动分别出现了如下图甲、乙所示的两种情况。请分析在使用电流表时分别存在什么问题，并写在下面的横线上。

甲现象存在的问题：_______________；

乙现象存在的问题：_______________。

Answer 1

【答案】 滑动变阻器的滑片 3.8 电流 1.44 2.2 1.52 电流表的正负接线柱接反了 电流表的量程选择过小

【解析】

(1)[1]本实验是用伏安法测电功率，其原理是：。

(2)[2]由知，要测小灯泡的额定功率，需测小灯泡两端的电压和通过小灯泡的电流，电压表应与小灯泡并联，因小灯泡额定电压是3.8V，故电压表应选0～15V的量程，滑片P向左移时灯变亮，说明变阻器接入电路的电阻变小，电路中的电流增大，小灯泡的实际功率增大，故应将变阻器左下接线柱与小灯泡的右接线柱相连，如下电路图所示。

(3)[3][4][5]滑动变阻器在电路的作用是：一是保护电路，二是改变小灯泡两端的电压，从而改变通过小灯泡的电流，额定功率指的是：在额定电压下工作时的功率，要测小灯泡的额定功率，故应调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为3.8V，再测出电路中的电流。

[6]由可得，小灯泡的额定功率为

小灯泡的实际功率为

因小灯泡的电阻不变

故

(4)[7]因电压表0~15V量程已损坏，故电压表的只能选择0～3V的量程；又因电源由三只蓄电池组成，每只蓄池的电压为2V，故电源电压为6V；又因小灯泡的额定电压为3.8V，大于3V，所以不能用电压表直接测小灯泡两端的电压；由串联电路电压的特点知，小灯泡两端的电压为3.8V时，滑动变阻器分得的电压为2.2V，小于3V，故用电压表测滑动变阻器两端的电压，使它等于2.2V，来间接测小灯泡的额定电压，电路图如下。

(5)[8][9]小刚按重新设计的电路图继续实验，调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数为2.2V，由图知，电流表的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，示数为0.4A，根据可得，小灯泡的额定功率

(6)[10]由图甲知，指针指在了0刻度的左边，故甲现象存在的问题是：电流表的正负接线柱接反了。

[11]由图乙知，指针偏转的角度较小，故乙现象存在的问题是：电流表的量程选择过大。