Question

20．某班同學(xué)到實(shí)驗(yàn)室做“測(cè)定小燈泡額定功率”的實(shí)驗(yàn)．被測(cè)小燈泡的額定電壓為3.8V，電阻約為10Ω．實(shí)驗(yàn)室由如下器材：電源（電壓為6V）、電流表（0～0.6A0～3A）、電壓表（0～3V0～15V）、開(kāi)關(guān)各一只，導(dǎo)線若干，滑動(dòng)變阻器一只．同學(xué)們?cè)O(shè)計(jì)的電路圖如圖甲所示：

（1）請(qǐng)根據(jù)電路圖甲完成實(shí)物圖乙的連接．
（2）實(shí)驗(yàn)電路接好后，合上開(kāi)關(guān)時(shí)，部分同學(xué)發(fā)現(xiàn)電路出現(xiàn)故障，主要有下表所列的兩種情況，請(qǐng)根據(jù)現(xiàn)象和檢測(cè)結(jié)果指出故障的可能原因：

故障現(xiàn)象	檢測(cè)	故障原因
燈泡不亮、電壓表示數(shù)較大、電流表無(wú)示數(shù)	取下燈泡，兩表的示數(shù)不變	燈泡斷路
燈泡較暗、兩表的示數(shù)均較小	移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片，現(xiàn)象不變	滑動(dòng)變阻器同時(shí)接下面兩個(gè)接線柱

（3）下表為某小組的實(shí)驗(yàn)記錄分析表：

次序	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	${P_額}=\frac{1.08+1.52+1.89}{3}=1.50$
2	3.8	0.40	1.52
3	4.5	0.42	1.89

老師認(rèn)為該小組數(shù)據(jù)處理過(guò)程有誤，原因是不同電壓下燈泡的功率不同，燈泡在額定電壓下的功率是燈泡的額定功率，你認(rèn)為正確測(cè)量結(jié)果P_額=1.52W．

Answer 1

分析 （1）燈泡、電流表、滑動(dòng)變阻器串聯(lián)接入電路，電壓表并聯(lián)在燈泡兩端，根據(jù)燈泡的額定電壓確定電壓表量程，根據(jù)燈泡正常發(fā)光時(shí)的電流確定電流表的量程，連接電路時(shí)，注意電表正負(fù)接線柱不要接反，注意滑動(dòng)變阻器的接法．
（2）①燈泡不亮，燈泡斷路、或燈泡短路，或燈泡之外電路斷路；電流表無(wú)示數(shù)，說(shuō)明電路存在斷路；電壓表示數(shù)較大，說(shuō)明電壓表與電源兩端連接，電壓表并聯(lián)電路之外不存在斷路，綜合分析可知電路故障原因．②燈泡較暗、兩表的示數(shù)均較小，說(shuō)明電路電阻太大；移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片，現(xiàn)象不變說(shuō)明滑動(dòng)變阻器不能改變電路電阻，即滑動(dòng)變阻器全部接入電路．
（3）不同電壓下燈泡的功率不同，燈泡在額定電壓下的功率是燈泡的額定功率，不能把不同電壓下的功率的平均值作為額定功率．

解答 解：（1）燈泡額定電壓是3.8V，電壓表選擇0～15V量程，燈泡正常發(fā)光時(shí)，電路電流約為I=$\frac{U}{R}$=$\frac{3.8V}{10Ω}$=0.38A，電流表選0～0.6A量程，燈泡、電流表、滑動(dòng)變阻器串聯(lián)接入電路，電壓表并聯(lián)在燈泡兩端，電路圖如圖所示：
；
（2）①燈泡不亮、電壓表示數(shù)較大、電流表無(wú)示數(shù)，取下燈泡，兩表的示數(shù)不變，故障原因是：燈泡斷路．
②燈泡較暗、兩表的示數(shù)均較小，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片，現(xiàn)象不變，故障原因是：滑動(dòng)變阻器同時(shí)接到下面兩個(gè)接線柱．
（3）不同電壓下燈泡的功率不同，燈泡在額定電壓下的功率是燈泡的額定功率，取燈泡在不同電壓下功率的平均值作為燈泡的額定功率是錯(cuò)誤的．由表知，電壓為額定電壓3.8V時(shí)的功率是1.52W，即：額定功率是1.52W．
故答案為：（1）如圖；（2）燈泡斷路；滑動(dòng)變阻器同時(shí)接下面兩個(gè)接線柱；（3）不同電壓下燈泡的功率不同，燈泡在額定電壓下的功率是燈泡的額定功率；1.52．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了電路故障分析、求燈泡的額定功率、連接電路圖等問(wèn)題，是實(shí)驗(yàn)的�？純�(nèi)容，要掌握；連接實(shí)物圖時(shí)應(yīng)注意：①電壓表、電流表的正負(fù)極不要接反．②注意電壓表、電流表的量程不要接錯(cuò)．③滑動(dòng)變阻器的分壓與限流接法，滑片移動(dòng)時(shí)阻值的變化應(yīng)符合題意要求．④作圖要美觀，連線不要交叉．