Question

12．小華用如圖甲所示電路測量小燈泡的額定功率．小燈泡上標(biāo)有“3.8V”的字樣，額定功率約1W，滑動變阻器的規(guī)格是“20Ω   1A”，電源電壓恒為6V．
①幫小華在圖甲上補畫導(dǎo)線，使其成為完整的實驗電路，要求：滑動變阻器的滑片向右滑動時，燈泡變亮．
②在實驗中，小華不慎將電流表和電壓表的位置接反了，則合上開關(guān)后看到的現(xiàn)象可能是C．
A．只有電流表有示數(shù)，燈不亮      B．兩電表均有示數(shù)，燈亮
C．只有電壓表有示數(shù)，燈不亮      D．只有電流表有示數(shù)，燈亮
③排除故障后，小華閉合開關(guān)并調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片，當(dāng)燈正常發(fā)光時，電流表的示數(shù)如圖乙所示，測出的額定功率為1.14W．
④小華剛準(zhǔn)備拆除電路結(jié)束實驗時，同組的小紅提出，在調(diào)節(jié)滑片使燈正常發(fā)光時，電壓表的示數(shù)很難準(zhǔn)確達(dá)到3.8V，可能因此造成一定的測量誤差，她認(rèn)為可以在小華第③步實驗的基礎(chǔ)上，對電路稍作改動，能提高測量數(shù)據(jù)的精確度，請幫小紅補全測量步驟（補全步驟時必須準(zhǔn)確闡述接法和操作要點）：
a．?dāng)嚅_開關(guān)，將電壓表并聯(lián)在滑動變阻器的兩端，電壓表換用較小量程；b．閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動變阻器，使電壓表的示數(shù)為2.2V，并讀出此時電流表的示數(shù)：c．計算出燈的額定功率．

Answer 1

分析 ①滑動變阻器按一上一下的原則串聯(lián)在電路中，滑動變阻器的滑片向右滑動時，燈泡變亮，說明滑片右滑接入電路中電阻變小，即滑片右下方接線柱必須接入電路中；
②根據(jù)電壓表內(nèi)阻很大相當(dāng)于斷路、電流表內(nèi)阻很小相當(dāng)于導(dǎo)線進(jìn)行解答；
③燈泡正常發(fā)光時的電壓和額定電壓相等，根據(jù)電流表的量程和分度值讀出示數(shù)，利用P=UI求出燈泡的額定功率；
④由于小燈泡的額定電壓為3.8V，所以電壓表必須選擇大量程，這樣造成電壓測量不精確，為了使測量誤差更小，可將電壓表并聯(lián)在滑動變阻器的兩端，改接小量程，據(jù)此進(jìn)行解答．

解答 解：①滑動變阻器的右下方接線柱接入電路中，滑片向右滑動時接入變小，燈泡兩端分得的電壓變大，實際功率變大，燈泡變亮，如下圖所示：

②電壓表內(nèi)阻很大相當(dāng)于斷路，若電壓表與電流表位置接反了，電壓表串聯(lián)在電路中測電源的電壓有示數(shù)，電路斷路，電流表無示數(shù)，燈泡不亮，故C正確、ABD錯誤；
③燈泡正常發(fā)光時的電壓為3.8V，電流表的量程為0～0.6A，分度值為0.02A，電流表的示數(shù)為0.3A，
則燈泡的額定功率P=UI=3.8V×0.3A=1.14W；
④因小燈泡的額定電壓3.8V大于3V，所以電壓表必須選擇大量程，這樣造成電壓測量不精確，為了使測量誤差更小，可將電壓表并聯(lián)在滑動變阻器的兩端，改接小量程；
因為電源電壓為6V，則變阻器兩端電壓為6V-3.8V=2.2V時，此時小燈泡恰好正常好光，
所以，補充的步驟為：
a．?dāng)嚅_開關(guān)，將電壓表并聯(lián)在滑動變阻器的兩端，電壓表換用較小量程；
b．閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動變阻器，使電壓表的示數(shù)為2.2V，并讀出此時電流表的示數(shù)；
c．計算出燈的額定功率．
故答案為：
①如上圖所示；
②C；
③1.14；
④a．將電壓表并聯(lián)在滑動變阻器的兩端，電壓表換用較小量程；b．調(diào)節(jié)滑動變阻器，使電壓表的示數(shù)為2.2V．

點評 本題考查了滑動變阻器的連接和實驗現(xiàn)象的判斷、電流表的讀數(shù)、額定功率的計算以及實驗的改進(jìn)，要注意電壓表和電流表使用時盡量選取小量程，而大量程分度值較大讀數(shù)不準(zhǔn)確．