Question

在測定額定電壓為3.8V小燈泡的電功率的實驗中：
（1）小東沒有連接完整的實物電路如圖所示，請你用筆畫線代替導線將所缺的導線補上．

（2）在正確連接電路時，開關必須

斷開

，將滑動變阻器的滑片移至

右

端．
（3）連接好電路后，閉合開關，發現電流表和電壓表指針的轉向情況如圖所示，則可能的原因是：電流表

正負接線柱接錯了

，電壓表

選用的量程過小

．

（4）小燈泡正常工作，如圖所示，電流表示數為

0.24

A，此時小燈泡燈絲的電阻為

15.8

Ω，小燈泡的額定功率是

0.912

W．

（5）閉合開關時，若出現以下不正常現象：

順序	電路中出現的不正常現象			可能的原因
	電燈的亮暗	電流表示數I/A	電壓表示數U/V
甲	不亮	0.54	0
乙	很亮	0.42	4.2
丙	不亮	0	4.5

請你從以下選項中選擇可能的原因填入上表中（只要填選項代號）
A電路中小燈泡間開路
B電路中小燈泡間短路
C變阻器連入電路中的電阻太小
（6）小東合理地連接好電路，并按正確的順序操作，但閉合開關后燈不亮，聰明的小剛猜想：
A、可能是燈絲斷了
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
根據小東的猜想，請你借助實驗中電流表和電壓表驗證小剛的猜想，將電壓表、電流表示數填入下表．

猜想	電流表示數（A）	電壓表示數（V）
如果A成立
如果B成立

（ 7 ）假如實驗時發現電壓表0～15V量程已損壞，小東仍想利用上面的電源測出小燈泡的額定功率，請你幫助小東設計一個電路圖，畫在下面空白處，并簡要寫出步驟．

Answer 1

分析：（1）根據實驗要求，滑動變阻器應與電流表串聯接入電路；
電壓表應并聯在燈泡兩端測燈泡的電壓，由表中數據可知其量程應選0--3V；
（2）根據電路連接的要求可知開關應處于斷開狀態；滑動變阻器的滑片滑到最大阻值處；
（3）電流表指針偏轉到最左端，可判斷電流流經電流表的方向反了，由此可判斷出其正負接線柱連接反了；
電壓表指針偏轉到最右端，可判斷是選擇的量程小，應換用較大的量程；
（4）由圖讀出電流表的示數；利用歐姆定律計算此時燈泡的電阻；利用P=UI計算燈泡的額定功率；
（5）電路故障由兩類：短路和斷路；電路短路時，短路部分無電壓，電流大；電路斷路時，斷路部分無電流，電壓大；
（6）小燈泡串聯在電路中，如果燈絲斷了，電路處于開路狀態，電流表沒有示數，而電壓表只能測電源電壓；
滑動變阻器開路時，電路處于開路狀態，燈泡上無電流和電壓；
（7）燈泡和滑動變阻器串聯在電源上，由串聯電路的特點，電壓表無法測燈泡的電壓時，可以測滑動變阻器的電壓，間接得出燈泡的電壓．

解答：解：（1）燈泡的右端接線柱接電壓表的“15”接線柱；滑動變阻器上面的左接線柱接燈泡的右接線柱；
故答案如下圖；

（2）電路連接過程中，開關處于斷開狀態，滑動變阻器的滑片滑到最大阻值處；
故答案是：斷開，右；
（3）電流表的指針偏向最左端是正負接線柱接反了；電壓表的指針偏向最右端是選用的量程過小；
故答案是：正負接線柱接反了，選用的量程過小；
（4）電流表的示數：0.2A+0.04A=0.24A；
燈泡的阻值：R=

U

I

=

3.8V

0.24A

=15.8Ω；
燈泡的額定功率：P=UI=3.8V×0.24=0.912W；
（5）甲現象中燈泡不亮而電流很大是短路現象，故選B；
乙現象中燈泡很亮，既有電流也有電壓，說明滑動變阻器接入電阻較小，故選C；
丙現象中燈泡不亮，無電流而電壓較大是斷路現象，故選A；
故答案如下表；

順序	電路中出現的不正常現象			可能的原因
	電燈的亮暗	電流表示數I/A	電壓表示數U/V
甲	不亮	0.54	0	B
乙	很亮	0.42	4.2	C
丙	不亮	0	4.5	A

（6）燈絲斷了，無電流，電壓表測電源電壓；
滑動變阻器開路，燈泡上無電流，也無電壓；
故答案是：

猜想	電流表示數（A）	電壓表示數（V）
如果A成立	0	4.5
如果B成立	0	0

（7）將電壓表表并聯在滑動變阻器兩端；
故答案如下圖；

其步驟是：①按電路圖連接電路；②閉合開關，調節滑動變阻器使電壓表的示數為0.7V，并讀出電流表的示數；③利用P=UI計算燈泡的額定功率．

點評：此題是“測量小燈泡的功率”，涉及到實物的連接、電壓表量程的選擇、故障的分析及功率的計算等，比較全面的考查了此實驗，屬于難題．