Question

（2013?姜堰市模擬）某實驗小組的同學用“伏安法”測量小燈泡電功率，待測小燈泡額定電壓為3.8V，小燈泡的額定功率估計在1W 左右．
（1）請用筆畫線代替導線，完成圖乙中實物電路的連接，連線時導線不能交叉；
（2）檢查電路連接無誤，閉合開關后，燈泡不亮，電壓表有示數(shù)且接近電源電壓，電流表指針幾乎不動，產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因可能是

燈泡斷路

；
（3）故障排除后，移動滑動變阻器的滑片，當電壓表的示數(shù)為

3.8

V時，小燈泡正常發(fā)光，此時電流表示數(shù)如圖甲所示，則燈泡的額定功率為

1.216

W；
（4）另一組的同學連接好最后一根導線，燈泡立即發(fā)出明亮耀眼的光并很快熄滅．檢查后發(fā)現(xiàn)連線正確，請你找出實驗中兩個操作不當之處：
①

開關未斷開

；②

滑動變阻器的滑片調(diào)到最小阻值了

．
（5）小組的其他同學設計了如圖丙所示的電路圖，利用它也可以測出上面的小燈泡的額定功率（圖中電源電壓保持不變，定值電阻的阻值為R），具體操作如下：
①將開關S撥到“2”，閉合開關S₁，接下來的操作是

調(diào)節(jié)滑動變阻器的阻值，使燈泡兩端的電壓為3.8V

；
②斷開開關S₁，將開關S撥到“1”，保持滑動變阻器的滑片位置不動，再閉合開關S₁，記下此時電壓表的示數(shù)為U；利用上面所測的物理量寫出該燈額定功率的表達式P=

3.8V(U-3.8V)

R

．

Answer 1

分析：（1）在連接電路時，先將串聯(lián)電路連好，電壓表應并聯(lián)在燈泡的兩端，根據(jù)實際電流表可選擇0～0.6A的量程；
（2）根據(jù)燈泡和電流表的情況判斷電路中斷路，根據(jù)電壓表的情況確定斷路處；
（3）小燈泡兩端的電壓等于額定電壓，燈泡正常發(fā)光，確定電流表的量程和分度值進行讀數(shù)，根據(jù)P=UI計算出額定功率；
（4）為保護電路在連接電路過程中開關應斷開，滑動變阻器的滑片應移至最大阻值處；
（5）要測額定功率，需使燈泡兩端的電壓電壓額定電壓；
根據(jù)電阻R計算出燈泡的電流，根據(jù)P=UI得出其表達式．

解答：解：（1）電流表與燈泡串聯(lián)，用0～0.6A的量程，電壓表與燈泡并聯(lián)，如圖所示：
；
（2）燈泡不亮，電流表指針幾乎不動，說明電路中發(fā)生了斷路，電壓表有示數(shù)且接近電源電壓，說明與電壓表并聯(lián)的燈泡斷路；
（3）當電壓表的示數(shù)為額定電壓3.8V時，燈泡正常發(fā)光，由圖知，電流表的量程為0～0.6A，分度值為0.02A，示數(shù)為0.32A，所以P=UI=3.8V×0.32A=1.216W；
（4）連接好最后一根導線，燈泡立即發(fā)出明亮耀眼的光并很快熄滅，說明在連接電路時，開關未斷開，滑動變阻器的阻值調(diào)到最小阻值處了；
（5）①將開關S撥到“2”，閉合開關S₁，應該調(diào)節(jié)滑動變阻器的阻值，使燈泡兩端的電壓為3.8V；
U_R=U-3.8V，所以I_額=

UR

R

=

U-3.8V

R

，P=U_額I_額=

3.8V(U-3.8V)

R

．
故答案為：（1）見上圖；（2）燈泡斷路；（3）3.8；1.216；（4）①開關未斷開；②滑動變阻器的滑片調(diào)到最小阻值了；（5）調(diào)節(jié)滑動變阻器的阻值，使燈泡兩端的電壓為3.8V；

3.8V(U-3.8V)

R

．

點評：此題是用“伏安法”測量小燈泡電功率，考查了學生對實物電路的連接，特別是電流表和電壓表的接法，平時也要注意滑動變阻器的接法，同時考查了連接電路中應注意的問題及電路故障的分析，還考查了電表的讀數(shù)及電功率的計算，考查得比較全面．