Question

在“測定小燈泡的電功率”的實驗中，提供的實驗器材如圖1所示，其中小燈泡的額定電壓為3.8V，電源是由三節(jié)新干電池組成的串聯(lián)電池組．

（1）在虛線方框內(nèi)畫出實驗的電路圖；
（2）用筆畫線代替導(dǎo)線，把圖中的實物連成實驗電路；
（3）連線過程中，開關(guān)應(yīng)該是______的，合上開關(guān)前滑動變阻器的滑片P應(yīng)置于______端；
（4）閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)為2.5V，為使燈泡正常工作，滑片P應(yīng)向______端滑動；
（5）為了測小燈泡的額定功率，這時應(yīng)動手調(diào)節(jié)______，同時眼睛應(yīng)注意觀察______，直到燈泡正常工作，如燈泡正常工作時電流表的示數(shù)如圖2所示，則通過小燈泡的電流為______，小燈泡的額定功率為______；
（6）在實驗過程中，有三個實驗小組發(fā)現(xiàn)了不同的實驗現(xiàn)象，現(xiàn)記錄在下列表格內(nèi)，請幫助他們分析原因．（三個實驗小組用的小燈泡是同一規(guī)格的）

實驗 小組	實驗中出現(xiàn)的現(xiàn)象			原因
	小燈泡 的亮暗	電流表 示數(shù)/A	電壓表 示數(shù)/V
1	不亮		4.5
2	很亮	0.42	4.2
3	不亮	0.45

Answer 1

【答案】分析：（1）伏安法測燈泡電功率的實驗，電源、燈泡、滑動變阻器、電流表組成串聯(lián)電路，電壓表測燈泡兩端電壓，據(jù)此作出實驗電路圖．
（2）根據(jù)燈泡額定電壓確定電壓表量程，滑動變阻器、燈泡、電流表串聯(lián)接入電路，電壓表并聯(lián)在燈泡兩端，注意電壓表正負(fù)接線柱不要接反．
（3）連接電路時，開關(guān)應(yīng)斷開，滑動變阻器接入電路的阻值應(yīng)為滑動變阻器的最大阻值．
（4）電壓表示數(shù)小于燈泡額定電壓，調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片，使滑動變阻器接入電路的阻值變小，增大燈泡兩端電壓．
（5）調(diào)節(jié)滑動變阻器時，應(yīng)注意觀察電壓表示數(shù)，當(dāng)電壓表示數(shù)等于燈泡額定電壓時，燈泡正常發(fā)光；由圖2所示電流表確定電流表量程與分度值，讀出電流表示數(shù)，然后由電功率公式P=UI求出燈泡額定功率．
（6）常見的電路故障有；斷路、短路、滑動變阻器連接或調(diào)節(jié)錯誤，根據(jù)電路故障現(xiàn)象分析電路故障原因．
解答：解：（1）根據(jù)伏安法測燈泡電功率的原理作出實驗電路圖，如圖甲所示．
（2）燈泡額定電壓是3.8V，電壓表應(yīng)選0～15V量程，滑動變阻器、燈泡、電流表串聯(lián)接入電路，
電壓表與燈泡并聯(lián)，實物電路圖如圖乙所示．
（3）連線過程中，開關(guān)應(yīng)該是斷開的，合上開關(guān)前，滑動變阻器的滑片P應(yīng)置于右端，
此時滑動變阻器接入電路的阻值最大．
（4）閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)為2.5V，為使燈泡正常工作，滑片P應(yīng)向左端滑動，以增大燈泡的電壓．
（5）為了測小燈泡的額定功率，這時應(yīng)動手調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片位置，同時眼睛應(yīng)注意觀察電壓表的示數(shù)，
直到燈泡正常工作；由圖2可知，電流表量程是0～0.6A，分度值是0.02A，電流表示數(shù)是0.38A；
燈泡額定功率P=UI=3.8V×0.38A=1.444W．
（6）①如果小燈泡斷路，則小燈泡不亮，電流表示數(shù)為零，電壓表與電源兩極相連，電壓表示數(shù)等于電源電壓4.5V；
②如果滑動變阻器同時接上面兩個接線柱，滑動變阻器短路或滑動變阻器接入電路的阻值太小，則電路總電阻很小，電路電流較大，燈很亮，電壓表與電流表示數(shù)較大；
③如果小燈泡短路，則燈泡不亮，電路電流較大，電壓表示數(shù)為零．電路故障原因如下表所示．
故答案為：（1）電路圖如圖甲所示；（2）實物電路圖如圖乙所示；（3）斷開； 右；（4）左； （5）變阻器的滑片位置； 電壓表的示數(shù)；0.38A；1.44W；（6）電路故障原因如下表所示．

實驗 小組	實驗中出現(xiàn)的現(xiàn)象			原因
	小燈泡 的亮暗	電流表 示數(shù)/A	電壓表 示數(shù)/V
1	不亮		4.5	小燈泡斷路
2	很亮	0.42	4.2	滑動變阻器短路或阻值太小
3	不亮	0.45		小燈泡被短路

點評：本題考查了作實驗電路圖、連接實物電路圖、滑動變阻器的調(diào)節(jié)、電流表讀數(shù)、求燈泡功率、電路故障分析等問題，是實驗的常考問題，一定要掌握；連接電路圖時，注意電表量程的選擇，注意電表正負(fù)接線柱不要接反；對電表讀數(shù)時，要先確定電表量程與分度值，然后再讀數(shù)，讀數(shù)時視線要與刻度線垂直．