Question

18．如圖1所示，是測量小燈泡電功率的實物元件圖，其中電源是由三只蓄電池組成，小燈泡額定電壓是3.8V，其燈絲電阻約為10Ω，滑動變阻器標(biāo)有“10Ω、1A”字樣，電流表（0～0.6A、0～3A），電壓表（0～3V、0～15V）．

（1）本實驗的原理是：P=UI；
（2）請用筆畫線代替導(dǎo)線，把右圖中的電路元件連接成實驗電路．（要求：連線不得交叉）
（3）小剛合理地連接好電路，并按正確的順序操作，閉合開關(guān)后燈不亮，聰明的小剛猜想：
A．可能燈絲斷了             B．可能是變阻器開路
C．可能是小燈泡短路         D．可能是電流表開路
請你借助已連好電路中的電流表和電壓表驗證小剛的猜想，并將電流表、電壓表相應(yīng)示數(shù)填入表．

猜  想	電流表示數(shù)/A	電壓表示數(shù)/V
如果A成立
如果B成立

（4）排除故障后，在測量小燈泡的額定功率時，應(yīng)先調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片，使小燈泡兩端電壓為3.8V，再測出電路中的電流，即可計算出額定功率；若小燈泡兩端實際電壓為額定電壓的1.2 倍，則實際功率為額定功率的1.44倍．（假設(shè)電阻值不變）
（5）實驗時，若發(fā)現(xiàn)電流表指針擺動分別出現(xiàn)了如圖2甲、乙所示的兩種情況．請分析在使用電流表時分別存在什么問題，并寫在下面的橫線上．
甲現(xiàn)象操作存在的問題：電流表“+”“-”接線柱接反了；
乙現(xiàn)象操作存在的問題：電流表量程選大了．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)P=UI測電功率；
（2）按要求連接電路，注意電表量程的選擇和正負(fù)接線柱的接法；
（3）如果A成立，根據(jù)實物圖，電壓表與其它元件串聯(lián)，根據(jù)分壓原理判斷電表示數(shù)；若B成立，則為斷路，由此作出判斷；
（4）根據(jù)P_額=U_額I，測額定電功率需要測出在額定電壓下的電流，由此確定步驟；根據(jù)P=$\frac{{U}^{2}}{R}$求出實際電功率；（5）根據(jù)測量中出現(xiàn)“指針反向偏轉(zhuǎn)和偏轉(zhuǎn)角度太小”的現(xiàn)象，確定操作存在的問題．

解答 解：（1）測量小燈泡電功率的原理P=UI；
（2）小燈泡額定電壓是3.8V大于3V，電壓表選用大量程，因燈絲的電阻約為10Ω，通過的電流I=$\frac{U}{R}$=$\frac{3.8V}{10Ω}$=0.38A，故電流表用小量程，如右圖所示；
（3）如果A成立，燈絲斷了，電壓表串聯(lián)在電路中，因其內(nèi)阻很大，所以電流表示數(shù)接近0，根據(jù)分壓原理，電壓表示數(shù)接近電源電壓6V；如果B成立，變阻器開，則整個電路為開路，兩表均無示數(shù)，如下表所示；

猜想	電流表示數(shù)/A	電壓表示數(shù)/V
如果A成立	0	6
如果B成立	0	0

（4）排除故障后，在測量小燈泡的額定功率時，應(yīng)先調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片，使小燈泡兩端電壓為3.8 V，再測出電路中的電流，即可計算出額定功率；若小燈泡兩端實際電壓為額定電壓的1.2 倍，實際功率P_實=$\frac{{{U}_{實}}^{2}}{R}$=$\frac{（1.2{U}_{額}）^{2}}{R}$=1.44×$\frac{{{U}_{額}}^{2}}{R}$=1.44P_額，實際功率為額定功率的1.44倍；
（5）實驗時，若發(fā)現(xiàn)電流表指針擺動分別出現(xiàn)了如圖2甲所示的兩種情況，說明電流從“-”接線柱流入“+”接線柱流出，電流表“+”“-”接線柱接反了；出現(xiàn)乙所示的情況，指針偏軒角度太小，說明電流表量程選大了．
故答案為：（1）P=UI；
（2）如上圖所示；
（3）見上表；
（4）滑動變阻器的滑片；3.8；電流；1.44；
（5）電流表“+”“-”接線柱接反了；
電流表量程選大了．

點評 本題測量小燈泡的電功率，涉及實驗原理、電路的連接、常見故障的分析判斷、實際電功率的計算等，屬中考的熱點題型．