Question

某班同学到实验室做“测定小灯泡额定功率”的实验．被测小灯泡的额定电压为3.8V，电阻约为10Ω．实验室有如下器材：电源（电压为6V）、电流表（0～0.6A  0～3A）、电压表（0～3V  0～15V）、滑动变阻器R（10Ω  0.5A），开关各一只，导线若干．同学们设计的电路如图1所示：

（1）实验电路接好后，合上开关时，部分同学发现电路出现故障，主要有下表所列的两种情况，请根据现象和检测结果指出故障的可能原因：

故 障 现 象	检    测	故 障 原 因
灯泡不亮、电压表示数较大、电流表无示数	取下灯泡，两表的示数不变	灯泡断路
灯泡较暗、两表的示数均较小	移动滑动变阻器滑片，现象不变	滑动变阻器同时接下面两个接线柱

（2）下表为某小组的实验记录分析表：

次序	电压表示数/V	电流表示数/A	功率/W	额定功率/W
1	3.0	0.36	1.08	P额= 1.08+1.52+1.89 3 =1.50
2	3.8	0.40	1.52
3	4.5	0.42	1.89

老师认为该小组数据处理过程有误，原因是

把功率的三个测量值的平均值当做额定功率

，你认为正确测量结果P_额=

1.52

W．
（3）请根据电路图1完成实物图2的连接．

Answer 1

分析：（1）①灯泡不亮，灯泡断路、或灯泡短路，或灯泡之外电路断路；电流表无示数，说明电路存在断路；电压表示数较大，说明电压表与电源两端连接，电压表并联电路之外不存在断路，综合分析可知电路故障原因．②灯泡较暗、两表的示数均较小，说明电路电阻太大；移动滑动变阻器滑片，现象不变说明滑动变阻器不能改变电路电阻，即滑动变阻器全部接入电路．
（2）不同电压下灯泡的功率不同，灯泡在额定电压下的功率是灯泡的额定功率，不能把不同电压下的功率的平均值作为额定功率．
（3）由图1知，灯泡、电流表、滑动变阻器串联接入电路，电压表并联在灯泡两端，根据灯泡的额定电压确定电压表量程，根据灯泡正常发光时的电流确定电流表的量程，连接电路时，注意电表正负接线柱不要接反，注意滑动变阻器的接法．

解答：解：（1）①灯泡不亮、电压表示数较大、电流表无示数，取下灯泡，两表的示数不变，故障原因是：灯泡断路．
②灯泡较暗、两表的示数均较小，移动滑动变阻器滑片，现象不变，故障原因是：滑动变阻器同时接到下面两个接线柱．
故答案为：灯泡断路；滑动变阻器同时接下面两个接线柱．
（2）不同电压下灯泡的功率不同，灯泡在额定电压下的功率是灯泡的额定功率，取灯泡在不同电压下功率的平均值作为灯泡的额定功率是错误的．由表知，电压为额定电压3.8V时的功率是1.52W，即：额定功率是1.52W．
故答案为：把功率的三个测量值的平均值当做额定功率；1.52．
（3）灯泡额定电压是3.8V，电压表选择0～15V量程，灯泡正常发光时，电路电流约为I=

U

R

=

3.8V

10Ω

=0.38A，电流表选0～0.6A量程，灯泡、电流表、滑动变阻器串联接入电路，电压表并联在灯泡两端，电路图如图所示．
故答案为：电路图如图所示．

点评：本题考查了电路故障分析、求灯泡的额定功率、连接电路图等问题，是实验的常考内容，要掌握；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．