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______A的量程；電壓表應使用______V的量程．根據實驗要求，他應選擇規格為______的滑動變阻器． 若閉合開關之前，發現電壓表的指針偏在零刻度線左側，解決的辦法是______
（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象，請你分別寫出造成這些現象的具體原因．

現象	原因
接完最后一根導線，小燈泡就發光
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：______
（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變阻器，當小燈泡正常發光時電流表和電壓表的示數如圖19所示，請替小明把電流表和電壓表的示數記在表中，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______；后者的目的是______．

Answer 1

【答案】分析：（1）根據燈泡的額定電壓確定電壓表的量程，根據I=確定電流表的量程；然后根據串聯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，電壓表與燈泡并聯，注意滑動變阻器按一上一下的規則接入電路．
（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兩個電表的示數一個增大一個減小的現象；電流表串聯在電路中，接線時都遵循“正進負出”的原則，否則會出現指針反向偏轉的現象．
（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===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==11.6Ω；所以滑動變阻器選擇“20Ω1A”；
發現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，將電壓表并聯在燈泡兩端，如圖所示：

（3）根據實驗現象可知：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，則移動滑片會出現兩個電表的示數一個增大一個減小的現象．
歸納見下表．

現象	原因
接完最后一根導線，小彩燈就發光	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

（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．