Question

运用如图所示的实验器材做测小灯泡功率的实验，其中小灯泡标有“3.8V”的字样、灯丝电阻约为10Ω左右．请完成或回答以下两组问题．

第一组问题：
（1）补画导线，把图（a）中的器材连接成实验电路，要求导线不交叉，且滑动变阻器的滑片P向右滑动时灯泡变亮；
（2）电路连好后闭合开关，发现小灯泡两端电压为2.5V，这时小灯泡的亮度______（较亮、较暗），为使小灯泡正常发光，应将滑片P应向______端移动；
（3）小灯泡正常发光时，电流表的指示如图（b），则小灯泡额定功率为______W；
（4）由实验数据可知，小灯泡正常发光时的灯丝电阻为______Ω．
第二组问题：
（1）某同学连接好电路后闭合开关，发现电流表指针向左偏转，其原因是______；
（2）若闭合开关后，发现电流表有指示，而电压表指针不动，可能的原因是______；
（3）某同学的实验记录和有关计算如下表所示：

实验序号	电压（V）	电流（A）	电功率（W）	额定功率（W）
1	3.0	0.25	0.75	1.07
2	3.8	0.3	1.14
3	4.1	0.32	1.31

从表格设计和有关数据看，该同学所犯的错误是：______．
针对他的错误，你认为正确的结果是：______．
（4）若实验器材中电压表0～15V的量程不灵，而0～3V的量程正常，电源电压为6V，在这样的前提下，要以用什么办法测出小灯泡的额定功率？请在方框中画出这种情况下的实验电路图．

Answer 1

解：第一组问题（1）电路图如图所示．
（2）灯泡电压小于额定电压，功率小于额定功率，则灯泡较暗，较暗；由电路图知：为使小灯泡正常发光，应将滑片P应向左端移动．
（3）小灯泡正常发光时，灯泡电压U=3.8V，由电流表示数知电路电流I=0.32A，则灯的额定功率P=UI=3.8V×0.32A≈1.22W．
（4）小灯泡正常发光时的灯丝电阻R==≈11.88Ω．
第二组问题（1）某同学连接好电路后闭合开关，发现电流表指针向左偏转，其原因是电流表正负接线柱接反了．
（2）闭合开关后，发现电流表有指示，而电压表指针不动，可能的原因是电压表断路．
（3）从表格设计和有关数据看，该同学所犯的错误是：求电功率的平均值．由表知，当电压为3.8V时，功率为1.14W，所以正确结果是1.14W．
（4）灯泡的额定电压为3.8V，超过了量程3V，电压表不能测灯泡电压；电源电压为6V，当灯泡电压为额定电压时，滑动变阻器电压为6V-3.8V=2.2V，小于电压表量程，因此电压表可以连接在滑动变阻器两端，通过测滑动变阻器电压间接测灯泡电压，电路图如图所示．
故答案为：第一组问题（1）电路图如图所示（左边图）．（2）较暗；左．（3）1.22．（4）11.88．第二组问题（1）电流表正负接线柱接反了．（2）电压表断路．
（3）求电功率的平均值；1.14．（4）电路图如图所示（右图）．

分析：第一组问题（1）滑动变阻器、小灯泡、电流表串联在电路中，电压表并联在小灯泡两端．
（2）灯泡电压小于额定电压，灯较暗；为使小灯泡正常发光，滑片应向阻止减小的方向移动．
（3）由电流表读出电流值I，由P=UI可求出灯泡的额定功率．
（4）灯正常发光，已知电压U，电流I，由R=可求出电阻．
第二组问题（1）电流表指针向左偏转，说明电流表正负极接反了．
（2）电流表有示数，说明电路是闭合的，而电压表表指针不动，说明电压表连接错误，断路．
（3）对于额定功率不能求平均值，当电压为3.8V时的功率为额定功率．
（4）滑动变阻器、小灯泡、电流表串联在电路中，电压表并联在滑动变阻器两端．
点评：连接实物图时应注意：1、电压表、电流表的正负极不要接反．2、注意电压表、电流表的量程不要接错．3、滑动变阻器的分压与限流接法，滑片移动时阻值的变化应符合题意要求．4、作图要美观，连线不要交叉．