Question

在測額定電壓為3.8V小燈泡（電阻大約為10Ω左右）額定功率的實驗時，小明連接了如圖所示的電路，其中電源電壓為6V．
（1）在連接電路時，開關必須

斷開

．請將實物電路連接完整（要求：滑動變阻器的滑片向右移動時小燈變亮）．
（2）若在連接電路時，有A（5Ω 1A）、B（10Ω 0.5A）和C（15Ω 0.2A）三個滑動變阻器可供選擇，則應該選擇變阻器

B

（A/B/C）連入電路，才能保證實驗順利進行．
表一：

電流表	電壓表	燈泡故障原因
示數(shù)不為0	示數(shù)為0
示數(shù)為0	示數(shù)不為0

（3）小明合理地連接好電路，閉合開關，發(fā)現(xiàn)無論怎樣調節(jié)滑動變阻器燈泡都不亮．小明分析后發(fā)現(xiàn)是燈泡的故障．請你依據(jù)表一中電流表、電壓表示數(shù)出現(xiàn)的幾種情況，幫小明判斷故障原因，并將其填寫在表中對應的空格中．
（4）表二為某小組的實驗記錄：
表二：

實驗序號	電壓表示數(shù)/V	電流表示數(shù)/A	功率/W	額定功率/W
1	3.0	0.36	1.08	P額= 1.08+1.52+1.89 3 =1.50
2	3.8	0.40	1.52
3	4.5	0.42	1.89

老師認為該小組數(shù)據(jù)處理過程有誤，你認為錯誤之處是：

求平均值作為額定功率

，正確測量結果P_額=

1.52

W；
（5）在科學探究過程中，經(jīng)常需要多次實驗．如在本實驗中，綜合分析實驗數(shù)據(jù)，你能發(fā)現(xiàn)

燈泡的功率隨電壓的增加而增大

，可見這里的多次實驗是為了發(fā)現(xiàn)不同現(xiàn)象背后的共同規(guī)律；有的多次實驗是為了求平均值以減小實驗誤差，如：

測定值電阻阻值

（填實驗名稱）．

Answer 1

分析：（1）連接電路時，開關要斷開；根據(jù)燈泡額定電壓確定電壓表量程，滑動變阻器的滑片向右移動時小燈變亮，說明滑動變阻器使用右半段電阻絲，滑動變阻器應接右下接線柱，把燈泡與滑動變阻器串聯(lián)接入電路，電壓表與燈泡并聯(lián)，即可完成電路連接．
（2）由串聯(lián)電路特點及歐姆定律求出燈泡正常發(fā)光時滑動變阻器接入電路的阻值，然后根據(jù)該阻值選擇滑動變阻器．
（3）常見的電路故障有：斷路與短路兩種，根據(jù)電路故障現(xiàn)象分析電路故障原因．
（4）燈泡在額定電壓下的功率是額定的功率，不能把不同電壓下的實際功率作為額定功率．
（5）進行多次實驗，測出多組實驗數(shù)據(jù)，有時是為了得出普遍結論，有時是為了減小實驗誤差．

解答：解：（1）在連接電路時，開關必須斷開；燈泡額定電壓是3.8V電壓表應選0～15V量程，滑動變阻器接右下接線柱，燈泡與滑動變阻器串聯(lián)接入電路，電壓表與燈泡并聯(lián)，電路圖如圖所示．
（2）燈泡正常發(fā)光時電路電流I=

UL

RL

=

3.8V

10Ω

=0.38A，此時滑動變阻器兩端電壓
U_滑=U-UL=6V-3.8V=2.2V，∵I=

U

R

，∴滑動變阻器接入電路的阻值
R_滑=

U滑

I

=

2.2V

0.38A

≈5.8Ω＞5Ω，滑動變阻器應選B．
（3）當燈泡發(fā)生短路時，電流表示數(shù)不為零，與燈泡并聯(lián)的電壓表示數(shù)為零；
當燈泡斷路時，電路斷路，電流表示數(shù)為零，電壓表與電源兩極相連，電壓表示數(shù)不為零；

電流表	電壓表	燈泡故障原因
示數(shù)不為0	示數(shù)為0	短路
示數(shù)為0	示數(shù)不為0	斷路

（4）燈泡在額定電壓下的功率是額定的功率，把燈泡在不同電壓下的實際功率作為燈泡額定功率是錯誤的，
由表中實驗數(shù)據(jù)可知，燈泡的額定功率是1.52W．
（5）由表中實驗數(shù)據(jù)可知，隨燈泡電壓的增大，通過燈泡的電流增大，由P=UI可知，燈泡實際功率變大；
多次實驗求平均值可以減小實驗誤差，如測定值電阻阻值，測量物體的長度等；
故答案為：（1）斷開；電路圖如圖所示；（2）B；（3）如上表所示；（4）求平均值作為額定功率；1.52；
（5）燈泡的功率隨電壓的增加而增大；測定值電阻．

點評：本題考查了實驗注意事項、連接實物電路圖、滑動變阻器的選擇、電路故障分析、實驗數(shù)據(jù)處理、滑動變阻器的作用等，是實驗的�？紗栴}，一定要掌握；連接實物電路圖時，要注意電表量程的選擇，注意題目要求．