Question

在測定小燈泡電功率的實驗中，為了準(zhǔn)確測量額定功率大約是5W，額定電壓是12V的小燈泡的額定功率．給出下列器材：
A．電流表（0～0.6A）
B．電流表（0～3A）
C．電壓表（0～3V）
D．電壓表（0～15V）
E．滑動變阻器（0～10Ω）
F．滑動變阻器（0～20Ω）
G．電源電壓12V
H．電源電壓20V
（1）將必須選用的器材代號（字母）寫在橫線上

ADFH

，
（2）實驗中某同學(xué)發(fā)現(xiàn)他用的電壓表指針向沒有刻度的那側(cè)偏轉(zhuǎn)，出現(xiàn)這種情況的原因是

電壓表正、負(fù)接線柱接反

．
（3）實驗中老師用標(biāo)準(zhǔn)電壓表測得小燈泡兩端電壓為12V，而某同學(xué)用其他電壓表測量是12.1V，出現(xiàn)這種情況的原因是

電壓表沒測電壓時未調(diào)零，指針指在0.1V處

．
（4）實驗中某同學(xué)將實驗電路連接完，閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮，電流表指針幾乎不動，而電壓表的示數(shù)等于電源電壓，這名同學(xué)的問題出在什么地方？

Answer 1

分析：（1）根據(jù)小燈泡的額定電壓選擇電壓表的量程和電源；
根據(jù)提供的功率及額定電壓，計算出電流值，選擇電流表的量程；
根據(jù)前面確定定的數(shù)值判斷滑動變阻器的最小電阻，選擇其規(guī)格；
（2）電流應(yīng)從電壓表的正接線柱流入，負(fù)接線柱流出，否則指針會反轉(zhuǎn)；
（3）使用電壓表前應(yīng)進(jìn)行調(diào)零，否則測量數(shù)值不準(zhǔn)確；
（4）根據(jù)小燈泡不亮及電流表幾乎示數(shù)，而電壓表示數(shù)等于電源電壓，說明電壓表此時相當(dāng)于串聯(lián)在電路中．

解答：解：（1）由于小燈泡的額定電壓是12V，所以電源電壓需大于其額定電壓，應(yīng)選擇20V的電源；
額定功率大約是5W，所以其額定電流大約是I=

P

U

=

5W

12V

≈0.4A，所以電流表應(yīng)選擇0～0.6A的量程；
由上知，滑動變阻器兩端的電壓為U′=20V-12V=8V
則滑動變阻器的最大阻值最小約為R′=

U′

I

=

8V

0.4A

=20Ω，所以滑動變阻器應(yīng)選擇0～20Ω的規(guī)格；
（2）電壓表指針向沒有刻度的那側(cè)偏轉(zhuǎn)，說明電流在電壓表中的流向與要求不符合，則其正負(fù)接線柱接反了；
（3）由題意知，老師用的電壓表已經(jīng)進(jìn)行校正，測得電壓為12V，而某同學(xué)用其他電壓表測量是12.1V，說明電壓表未經(jīng)過調(diào)零過程，在測量前指針指在0.1V的刻線上了；
（4）閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮，電流表指針幾乎不動，而電壓表的示數(shù)等于電源電壓，則電壓表與燈泡串聯(lián)，而造成了電路中的電流過小，可能是由于燈泡斷路造成的，也可能是連接錯誤．
故答案為：（1）ADFH；（2）電壓表正、負(fù)接線柱接反；（3）電壓表沒測電壓時未調(diào)零，指針指在0.1V處；（4）小燈泡斷路（或電壓表串聯(lián)在電路中）．

點評：此題是測定小燈泡電功率的實驗，考查了電路中電壓表、電流表量程的選擇及電源、滑動變阻器的選擇，其中涉及到了功率、歐姆定律公式的應(yīng)用；
同時考查了電壓表的使用及電路故障的分析，根據(jù)現(xiàn)象結(jié)合電表的示數(shù)特點分析．