Question

（2013?姜堰市模擬）某實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)用“伏安法”測(cè)量小燈泡電功率，待測(cè)小燈泡額定電壓為3.8V，小燈泡的額定功率估計(jì)在1W 左右．
（1）請(qǐng)用筆畫線代替導(dǎo)線，完成圖乙中實(shí)物電路的連接，連線時(shí)導(dǎo)線不能交叉；
（2）檢查電路連接無(wú)誤，閉合開關(guān)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(dòng)，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(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，當(dāng)電壓表的示數(shù)為

3.8

V時(shí)，小燈泡正常發(fā)光，此時(shí)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(xué)連接好最后一根導(dǎo)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(qǐng)你找出實(shí)驗(yàn)中兩個(gè)操作不當(dāng)之處：
①

開關(guān)未斷開

；②

滑動(dòng)變阻器的滑片調(diào)到最小阻值了

．
（5）小組的其他同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖丙所示的電路圖，利用它也可以測(cè)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(guān)S撥到“2”，閉合開關(guān)S₁，接下來(lái)的操作是

調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的阻值，使燈泡兩端的電壓為3.8V

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

3.8V(U-3.8V)

R

．

Answer 1

分析：（1）在連接電路時(shí)，先將串聯(lián)電路連好，電壓表應(yīng)并聯(lián)在燈泡的兩端，根據(jù)實(shí)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(jìn)行讀數(shù)，根據(jù)P=UI計(jì)算出額定功率；
（4）為保護(hù)電路在連接電路過(guò)程中開關(guān)應(yīng)斷開，滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)移至最大阻值處；
（5）要測(cè)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(jì)算出燈泡的電流，根據(jù)P=UI得出其表達(dá)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(dòng)，說(shuō)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(shuō)明與電壓表并聯(lián)的燈泡斷路；
（3）當(dāng)電壓表的示數(shù)為額定電壓3.8V時(shí)，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(dǎo)線，燈泡立即發(fā)出明亮耀眼的光并很快熄滅，說(shuō)明在連接電路時(shí)，開關(guān)未斷開，滑動(dòng)變阻器的阻值調(diào)到最小阻值處了；
（5）①將開關(guān)S撥到“2”，閉合開關(guān)S₁，應(yīng)該調(diào)節(jié)滑動(dòng)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(jiàn)上圖；（2）燈泡斷路；（3）3.8；1.216；（4）①開關(guān)未斷開；②滑動(dòng)變阻器的滑片調(diào)到最小阻值了；（5）調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的阻值，使燈泡兩端的電壓為3.8V；

3.8V(U-3.8V)

R

．

點(diǎn)評(píng)：此題是用“伏安法”測(cè)量小燈泡電功率，考查了學(xué)生對(duì)實(shí)物電路的連接，特別是電流表和電壓表的接法，平時(shí)也要注意滑動(dòng)變阻器的接法，同時(shí)考查了連接電路中應(yīng)注意的問(wèn)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(jì)算，考查得比較全面．