Question

（2011?萬州區(qū)模擬）小強同學(xué)在測量小燈泡電功率的實驗中，電源電壓為3V，小燈泡額定電壓為3.8V，額定功率不超過2W．

（1）連接電路時開關(guān)應(yīng)

斷開

，電流表的量程應(yīng)選

0～0.6A

量程．
（2）請你用筆畫線代替導(dǎo)線，將圖1中的實物電路連接完整．

（3）閉合開關(guān)前，圖1中滑動電阻器的滑片P應(yīng)位于

A

端（選填“A”或“B”）．
（4）小強在實驗中連接好電路，閉合開關(guān)，移動變阻器滑片P，發(fā)現(xiàn)小燈泡始終不亮，電壓表有示數(shù)，電流表無示數(shù)，原因可能是

燈泡斷路

．
（5）排除故障后，小明同學(xué)閉合開關(guān)移動滑片P到某一點時發(fā)現(xiàn)電壓表、電流表情況如圖2，電壓表的示數(shù)為

2.2

V，電流表示數(shù)為

0.22

A，小燈泡的實際功率為

0.484

w．
（6）小強想測量小燈泡的額定功率，但電源電壓不夠，于是他用已有的數(shù)據(jù)計算出小燈泡的額定功率為

1.444

w，這個計算結(jié)果比小燈泡的額定功率

大

，因為

燈泡電阻會隨溫度的升高而增大

．

Answer 1

分析：（1）為保證電路安全，連接電路時應(yīng)斷開開關(guān)；根據(jù)燈泡額定電壓及功率求出電路電流，確定電流表的量程．
（2）電流表、燈泡、滑動變阻器串聯(lián)，電壓表并聯(lián)在燈泡兩端，注意電流從電流表的正接線柱流入，從負(fù)接線柱流出．
（3）閉合開關(guān)前，接入電路的阻值應(yīng)最大，滑動變阻器接右半段，滑動變阻器滑片應(yīng)接左端，A端．
（4）燈泡不亮可能是燈泡斷路或燈泡以外的地方斷路或燈泡短路，燈泡斷路時，電路斷路，電路中沒有電流，電流表無示數(shù)，電壓表串聯(lián)在電路中，電壓表測量電源電壓．
（5）確定電壓表、電流表的量程、最小分度值，根據(jù)電壓表、電流表圖示讀數(shù)，已知電壓、電流，由P=UI求功率．
（6）跟率測得的電壓U、電流I，由歐姆定律求出燈泡電阻R，當(dāng)電壓等于額定電壓時，由P=

U2

R

求出額定功率，由于燈絲電阻隨溫度的升高而增大，燈泡電壓小于額定電壓時的電阻較小，由P=

U2

R

求出的額定功率偏大．

解答：解：（1）為保證電路安全，不損壞電路元件，連接電路時，開關(guān)應(yīng)斷開；電路最大電流I=

P

U

=

2W

3.8V

≈0.53A，電流表選用0～0.6A量程．
（2）電流表0.6A接線柱接燈泡左端接線柱，燈泡右端接線柱接滑動變阻器左上接線柱，電壓表并聯(lián)在燈泡兩端，電路圖如圖所示．
（3）滑動變阻接右半段，滑片應(yīng)置于A端．
（4）燈泡不亮，電流表無示數(shù)，電路斷路，電壓表有示數(shù)，電壓表與電源接通，燈泡斷路．
（5）電壓表量程是3V，最小分度值是0.1V，電壓U=2.2V；電流表量程是0.6A，最小分度值是0.02A，電流I=0.22A，功率P=UI=2.2V×0.22A=0.484W．
（6）燈泡電阻R=

U

I

=

2.2V

0.22A

=10Ω，當(dāng)燈泡電壓等于額定電壓U=3.8V時，燈泡功率P=

U2

R

=

(3.8A)2

10Ω

=1.444W；燈絲電阻隨溫度的升高而增大，因為電阻R=10Ω 是電壓為2.2V時的電阻，小于電壓為額定電壓時的電阻，因此功率偏大．
故答案為：（1）斷開；0～0.6A．（2）電路圖如圖所示．（3）A．（4）燈泡斷路．（5）2.2；0.22；0.484．（6）1.444；大；燈泡電阻會隨溫度的升高而增大．

點評：通過本題考查了實物圖連接、電流表量程的選擇、連接方式、故障分析、電壓表和電流表讀數(shù)、功率計算、滑片向哪邊移動能達到實驗?zāi)康模�物理和�?shù)學(xué)結(jié)合起來，涉及到的知識多，綜合性強，給解題帶來了難度．