Question

如圖所示，某實驗小組的同學(xué)用伏安法測量小燈泡的電功率，待測燈泡的額定電壓為3.8V，其額定功率估計在1W左右．
（1）實驗時電流表應(yīng)選用

0～0.6A

的量程．
（2）請用筆畫線代替導(dǎo)線，完成實物電路的連接（要求：連接不得交叉）．
（3）在連接電路時，開關(guān)應(yīng)

斷開

，滑動變阻器的滑片應(yīng)置于

右

端（填“左”或“右”）
（4）檢查電路連接無誤，量程選擇正確，閉合開關(guān)后，燈泡不亮，電壓表有示數(shù)、電流表無示數(shù)，故障原因可能是

燈泡斷路

．
（5）排除故障后，為了使小燈泡正常發(fā)光，應(yīng)向

左

移動滑動變阻器的滑片，同時眼睛應(yīng)觀察

電壓表

．
（6）實驗中，同學(xué)們記錄了多組小燈泡兩端的電壓及對應(yīng)通過小燈泡的電流值，當(dāng)小燈泡正常發(fā)光時，電流表示數(shù)如圖所示，請讀出電流表的示數(shù)，填入表格中，并將所缺內(nèi)容填寫完整．

電壓U/V	2.5	3.0	3.8	4.0
電流I/A	0.25	0.28	0.3	0.32
電功率P/W	0.625	0.84	1.14	1.28
燈泡發(fā)光情況	暗→正常發(fā)光→很亮

（7）同學(xué)們分析了實驗數(shù)據(jù)得出：小燈泡的亮度是由燈泡的

實際功率

決定的，且

實際功率越大

，燈泡越亮．

Answer 1

分析：（1）電流表量程的選擇由燈泡的額定電壓和額定功率計算電流來確定．
（2）電流表串聯(lián)在電路中，測燈泡的電流；電壓表量程由燈泡的額定電壓確定，電壓表和燈泡并聯(lián)測燈泡的電壓．注意電壓表和電流表的正負(fù)接線柱．
（3）連接電路時，開關(guān)始終斷開，閉合開關(guān)前，滑動變阻器移至阻值最大處．
（4）燈泡不亮、電流表無示數(shù)說明電路出現(xiàn)斷路，又因為電壓表有示數(shù)，說明電壓表兩接線柱與電源兩極相連，由此可得出故障所在．
（5）由于滑動變阻器接入電路的阻值最大，即燈泡兩端電壓小于額定電壓，因此滑片應(yīng)向左移動，觀察電壓表示數(shù)，直至示數(shù)為額定電壓3.8V為止．
（6）首先確定使用的量程，然后確定每一個大格和每一個小格代表的示數(shù)．已知燈泡的額定電壓和額定電流，根據(jù)P=UI計算額定功率．
（7）燈泡的亮度取決于燈泡的實際功率，實際功率越大，燈泡越亮．

解答：解：（1）I=

P

U

=

1W

3.8V

=0.26A＜0.6A，所以電流表選擇0～0.6A量程．
（2）電流表選擇0～0.6A量程，電流表與燈泡串聯(lián)測量燈泡的電流，
燈泡的額定電壓為3.8V，電壓表選擇0～15V量程，電壓表與燈泡并聯(lián)，
注意電流從電壓表和電流表的正接線柱流入，從負(fù)接線柱流出．如圖．

（3）在連接電路時，開關(guān)應(yīng)斷開，滑動變阻器的滑片位于阻值最大處，即最右端．
（4）燈泡不亮，電流表幾乎不動，則電路發(fā)生斷路，而電壓表有示數(shù)，說明電壓表兩接線柱與電源兩極相連，所以電路故障為燈泡斷路．
（5）由于滑動變阻器接入電路的阻值最大，所以滑動變阻器的滑片應(yīng)向左端移動，并觀察電壓表，直至電壓表示數(shù)達(dá)到燈泡的額定電壓3.8V為止．
（6）電流表使用的0～0.6A量程，每一個大格代表0.2A，每一個小格代表0.02A，電流為0.3A．燈泡的額定功率：P'=U'I'=3.8V×0.3A=1.14W．
（7）從實驗數(shù)據(jù)知，燈泡亮度取決于燈泡的實際功率，燈泡實際功率越大，燈泡越亮．
故答案為：（1）0～0.6A；（3）斷開，右；（4）燈泡斷路；（5）左，電壓表；（6）0.3，1.14；（7）實際功率；實際功率越大．

點評：本題綜合考查儀表量程的選擇、連接實物電路、故障分析、實驗注意事項以及功率的計算等知識點；會從分析數(shù)據(jù)得出燈泡亮度與燈泡的實際功率有關(guān)，這種形式不但考查了學(xué)生掌握知識的情況，同時也考查了學(xué)生對數(shù)據(jù)處理的能力．