Question

實驗桌上備有電流表一只 （量程為0.6A和3A），電壓表一只 （量程為3V和15V），電源-組 （6V），額定電壓為3.8V燈炮一只，其燈絲電阻約20Ω，“10Ω1.5A“和“20Ω1A“的滑動變阻器各一只，若用以上器材測定小燈泡的額定功率，則

（1）實驗中，電流表應使用

0～0.6

A的量程；電壓表應使用

0～15

V的量程．根據實驗要求，他應選擇規(guī)格為

“20Ω1A”

的滑動變阻器． 若閉合開關之前，發(fā)現(xiàn)電壓表的指針偏在零刻度線左側，解決的辦法是

電壓表調零．

（2）用筆畫線代替導線將電路中未連接的部分連接好，使它成為完整的實驗電路（如上）
（3）如表是四位同學在實驗中遇到的現(xiàn)象，請你分別寫出造成這些現(xiàn)象的具體原因．

現(xiàn)象	原因
接完最后一根導線，小燈泡就發(fā)光
開關一閉合，電流表指針就反偏
開關一閉合，電流表指針就很大
移動滑片時，兩電表的示數一個增大一個減小

（4）實驗時，小梅改變滑動變阻器滑片位置，測出三組小燈泡電壓、電流數據，算出功率的平均值作為小燈泡的額定功率．請你指出小梅做法的錯誤之處：

不能多次測量求平均值的方法求額定功率．

（5）假如電壓表0-15V量程已損壞，小剛仍想測出小燈泡的額定功率，請你將小剛設計的電路圖畫在右面的方框內．
（6）按小剛新設計的電路圖調節(jié)變阻器，當小燈泡正常發(fā)光時電流表和電壓表的示數如圖19所示，請?zhí)嫘∶靼央娏鞅砗碗妷罕淼氖緮涤浽诒碇校�并計算小燈泡的額定功率．

實驗序號	電壓表示數	電流表示數	小燈亮暗程度	功率
1	2.0V	0.20A	暗	0.4W
2			正常發(fā)光
3	4.2V	0.30A	較亮	1.26W

（7）在“伏安法測電阻”和“測小燈泡功率”兩個實驗中．都需要測出三組電壓值和電流值，前者的目的

多次測量，求電阻平均植，減小誤差

；后者的目的是

測小燈泡在不同電壓下的實際功率，并加以比較

．

Answer 1

分析：（1）根據燈泡的額定電壓確定電壓表的量程，根據I=

U

R

確定電流表的量程；然后根據串聯(lián)電路電壓的特點和歐姆定律確定滑動變阻器接入電路的電阻，從而選出滑動變阻器的規(guī)格；
根據電壓表使用前必須較零進行解答．
（2）燈泡與滑動變阻器、電流表、開關串聯(lián)，電壓表與燈泡并聯(lián)，注意滑動變阻器按一上一下的規(guī)則接入電路．
（3）實驗時要注意以下問題，連接電路時，開關要接入電路而且要斷開，否則會出現(xiàn)剛接完最后一根導線，小燈泡亮了，滑動變阻器的阻值在最大處，以免電流過大損壞用電器；電壓表并聯(lián)在小燈泡兩端，不要接在滑動變阻器兩端，否則移動滑片會出現(xiàn)兩個電表的示數一個增大一個減小的現(xiàn)象；電流表串聯(lián)在電路中，接線時都遵循“正進負出”的原則，否則會出現(xiàn)指針反向偏轉的現(xiàn)象．
（4）小燈泡的功率與小燈泡兩端的電壓有關．
（5）假如電壓表0～15V量程已損壞，小剛仍想測出小燈泡的額定功率，將電壓表并聯(lián)在滑動變阻器兩端即可．
（6）額定電壓下的電功率是額定功率，確定電壓表示數；根據電流表的量程和分度值讀出電流表的示數；根據P=UI求出小燈泡的額定功率．
（7）“伏安法測電阻”中測三組電壓值和電流值是為了多次測量求平均值和“測小燈泡功率”是為了測小燈泡在不同電壓下的實際功率，并加以比較．

解答：解：（1）因為燈泡的額定電壓為3.8V，所以電壓表選擇0～15V的量程；
燈泡的額定電流：I=

U

R

=

3.8V

20Ω

=0.19A，所以電流表選擇0～0.6A的量程；
滑動變阻器接入電路的最小阻值：R=

6V-3.8V

0.19A

=11.6Ω；所以滑動變阻器選擇“20Ω1A”；
發(fā)現(xiàn)電壓表的指針偏在零刻度線左側，說明電壓表沒有較零．改正方法：電壓表調零．
（2）將開關與滑動變阻器串聯(lián)，將電壓表并聯(lián)在燈泡兩端，如圖所示：

（3）根據實驗現(xiàn)象可知：如果連接電路時，開關沒接入路或者接入電路，但是閉合的，會出現(xiàn)剛接完最后一根導線，小燈泡就亮了；如果滑動變阻器的阻值在最小處，滑片起不到改變電阻的作用，電流過大，開關一閉合，電流表指針就滿偏；如果接在滑動變阻器兩端，則移動滑片會出現(xiàn)兩個電表的示數一個增大一個減小的現(xiàn)象．
歸納見下表．

現(xiàn)象	原因
接完最后一根導線，小彩燈就發(fā)光	連接電路時，開關未斷開或未接入電路
開關一閉合，電流表指針就反偏	電流表的“+”“-”接線柱接反
開關一閉合，電流表指針就滿偏	滑動變阻器的阻值在最小處
移動滑片時，兩個電表的示數一個增大一個減小	電壓表直接與滑動變阻器并聯(lián)

（4）小燈泡在不同電壓下的功率不同，所以不能多次測量求平均值的方法求額定功率．
（5）假如電壓表0～15V量程已損壞，將電壓表并聯(lián)在滑動變阻器兩端仍然可以測出小燈泡的額定功率，如下圖所示：

（6）為測額定功率，必須使燈泡兩端的電壓為3.8V，即電壓表的示數為3.8V；電流表的量程是0～0.6A，分度值是0.02A，所以電流表的示數為0.3A；
根據公式P=UI可得小燈泡的額定功率：P=UI=3.8V×0.3A=1.14W．
（7）多次測量，求電阻平均植，減小誤差．測小燈泡在額定電壓下的額定功率和不在額定電壓下實際功率，并加以比較．
故答案為：（1）0～0.6；0～15；“20Ω1A”；電壓表調零．（4）不能多次測量求平均值的方法求額定功率；（7）多次測量，求電阻平均植，減小誤差；測小燈泡在不同電壓下的實際功率，并加以比較．

點評：本題考查了實物圖的連接，電路圖的設計，電壓表的正確使用、滑動變阻器和開關的作用、電路故障的判斷和電功率的簡單計算，是一道綜合題目，對于電學知識要求我們全面掌握．