Question

13．小華用如圖甲所示電路測(cè)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(dòng)變阻器的規(guī)格是“20Ω　　1A”，電源電壓恒為6V．

（1）幫小華在左圖上補(bǔ)畫(huà)導(dǎo)線(xiàn)，使其成為完整的實(shí)驗(yàn)電路，要求：滑動(dòng)變阻器的滑片向右滑動(dòng)時(shí)，燈泡變亮．

（2）在實(shí)驗(yàn)中，小華不慎將電流表和電壓表的位置接反了，則閉合開(kāi)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(kāi)關(guān)并調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片P到某處時(shí)，電壓表的示數(shù)為2.5V，要測(cè)量小燈泡的額定功率，應(yīng)將滑片P向右端滑動(dòng)（選填“左”或“右”），當(dāng)燈正常發(fā)光時(shí)，電流表的示數(shù)如右圖所示，該電流值為0.3A，測(cè)出的額定功率為1.14W．
（4）小華剛準(zhǔn)備拆除電路結(jié)束實(shí)驗(yàn)時(shí)，同組的小紅提出，在調(diào)節(jié)滑片使燈正常發(fā)光時(shí)，電壓表的示數(shù)很難準(zhǔn)確顯示3.8V，可能因此造成一定的測(cè)量誤差．她認(rèn)為可以在小華實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，對(duì)電路稍作改動(dòng)，能提高測(cè)量數(shù)據(jù)的精確度．請(qǐng)幫小紅補(bǔ)全測(cè)量步驟（補(bǔ)全步驟時(shí)必須準(zhǔn)確闡述接法和操作要點(diǎn)）：
a．?dāng)嚅_(kāi)開(kāi)關(guān)，將電壓表并聯(lián)在滑動(dòng)變阻器的兩端（此時(shí)選擇小量程）；
b．閉合開(kāi)關(guān)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，使電壓表的示數(shù)為2.2V，并讀出此時(shí)電流表的示數(shù)；
c．計(jì)算出燈的額定功率．

Answer 1

分析 （1）變阻器要求一上一下連接，并注意滑片向右滑動(dòng)時(shí)，燈泡變亮這一要求；
（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(xiàn)，可做出判斷；
（3）根據(jù)電壓表的示數(shù)、燈泡的額定電壓以及串聯(lián)電路分壓的特點(diǎn)確定滑動(dòng)變阻器移動(dòng)的方向；
根據(jù)電流表的量程和分度值，讀出電流值，再根據(jù)公式P=UI計(jì)算額定功率的大��；
（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(cè)量不精確，
為了使測(cè)量誤差更小，可將電壓表并聯(lián)在滑動(dòng)變阻器的兩端，改接小量程，據(jù)此分析．

解答 解：（1）滑動(dòng)要串聯(lián)在電路中，且要按“一上一下”的方式接入電路，
當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片向右滑動(dòng)時(shí)，燈泡變亮，此時(shí)接入電路的電阻變小，電流變大，
故應(yīng)將滑動(dòng)變阻器右下方接線(xiàn)柱與燈泡的右接線(xiàn)柱連接，如圖所示：

（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，由于電壓表串聯(lián)在電路中，
故電路中電流會(huì)非常小，接近于零，電壓表相當(dāng)于測(cè)電源電壓，因此，只有電壓表有示數(shù)，燈不亮．
故C符合題意．
（3）因?yàn)闊襞莸念~定電壓為3.8V，而電壓表的示數(shù)為3V，因此需增大燈泡兩端電壓，
即減小滑動(dòng)變阻器兩端電壓，減小滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值，故應(yīng)將滑片P向右端滑動(dòng)；
讀右圖可知，電流表的量程為0～0.6A，分度值為0.02A，其示數(shù)為0.3A．
則小燈泡的額定功率：P=UI=3.8V×0.3A=1.14W．
（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(cè)量不精確，
為了使測(cè)量誤差更小，可將電壓表并聯(lián)在滑動(dòng)變阻器的兩端，改接小量程；
因?yàn)殡娫措妷簽?V，則變阻器兩端電壓為6V-3.8V=2.2V時(shí)，此時(shí)小燈泡恰好正常好光．
因此，補(bǔ)充的步驟為：a．?dāng)嚅_(kāi)開(kāi)關(guān)，將電壓表并聯(lián)在滑動(dòng)變阻器的兩端（此時(shí)選擇小量程）；
b．閉合開(kāi)關(guān)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，使電壓表的示數(shù)為2.2V，并讀出此時(shí)電流表的示數(shù)；
c．計(jì)算出燈的額定功率．
故答案為：（1）見(jiàn)上圖；
（2）C；
（3）右；0.3；1.14；
（4）a．將電壓表并聯(lián)在滑動(dòng)變阻器的兩端（此時(shí)選擇小量程）；
b．調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，使電壓表的示數(shù)為2.2V．

點(diǎn)評(píng) 本題是測(cè)量小燈泡電功率的實(shí)驗(yàn)，涉及到了實(shí)物圖的連接、電流表的讀數(shù)、電功率的計(jì)算、實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)與分析等知識(shí)點(diǎn)，綜合性強(qiáng)，難度較大，有一定新意．