Question

某实验小组的同学用“伏安法”测量小灯泡电功率，待测小灯泡额定电压为3.8V，小灯泡的额定功率估计在1W 左右．
（1）请用笔画线代替导线，完成图乙中实物电路的连接，连线时导线不能交叉；
（2）检查电路连接无误，闭合开关后，灯泡不亮，电压表有示数且接近电源电压，电流表指针几乎不动，产生这一现象的原因可能是______；
（3）故障排除后，移动滑动变阻器的滑片，当电压表的示数为______V时，小灯泡正常发光，此时电流表示数如图甲所示，则灯泡的额定功率为______W；
（4）另一组的同学连接好最后一根导线，灯泡立即发出明亮耀眼的光并很快熄灭．检查后发现连线正确，请你找出实验中两个操作不当之处：
①______；②______．
（5）小组的其他同学设计了如图丙所示的电路图，利用它也可以测出上面的小灯泡的额定功率（图中电源电压保持不变，定值电阻的阻值为R），具体操作如下：
①将开关S拨到“2”，闭合开关S₁，接下来的操作是______；
②断开开关S₁，将开关S拨到“1”，保持滑动变阻器的滑片位置不动，再闭合开关S₁，记下此时电压表的示数为U；利用上面所测的物理量写出该灯额定功率的表达式P=______．

Answer 1

解：（1）电流表与灯泡串联，用0～0.6A的量程，电压表与灯泡并联，如图所示：
；
（2）灯泡不亮，电流表指针几乎不动，说明电路中发生了断路，电压表有示数且接近电源电压，说明与电压表并联的灯泡断路；
（3）当电压表的示数为额定电压3.8V时，灯泡正常发光，由图知，电流表的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，示数为0.32A，所以P=UI=3.8V×0.32A=1.216W；
（4）连接好最后一根导线，灯泡立即发出明亮耀眼的光并很快熄灭，说明在连接电路时，开关未断开，滑动变阻器的阻值调到最小阻值处了；
（5）①将开关S拨到“2”，闭合开关S₁，应该调节滑动变阻器的阻值，使灯泡两端的电压为3.8V；
U_R=U-3.8V，所以I_额==，P=U_额I_额=．
故答案为：（1）见上图；（2）灯泡断路；（3）3.8；1.216；（4）①开关未断开；②滑动变阻器的滑片调到最小阻值了；（5）调节滑动变阻器的阻值，使灯泡两端的电压为3.8V；．
分析：（1）在连接电路时，先将串联电路连好，电压表应并联在灯泡的两端，根据实际电流表可选择0～0.6A的量程；
（2）根据灯泡和电流表的情况判断电路中断路，根据电压表的情况确定断路处；
（3）小灯泡两端的电压等于额定电压，灯泡正常发光，确定电流表的量程和分度值进行读数，根据P=UI计算出额定功率；
（4）为保护电路在连接电路过程中开关应断开，滑动变阻器的滑片应移至最大阻值处；
（5）要测额定功率，需使灯泡两端的电压电压额定电压；
根据电阻R计算出灯泡的电流，根据P=UI得出其表达式．
点评：此题是用“伏安法”测量小灯泡电功率，考查了学生对实物电路的连接，特别是电流表和电压表的接法，平时也要注意滑动变阻器的接法，同时考查了连接电路中应注意的问题及电路故障的分析，还考查了电表的读数及电功率的计算，考查得比较全面．