Question

13．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）幫小華在左圖上補畫導(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，則閉合開關(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，移動滑動變阻器的滑片P到某處時，電壓表的示數(shù)為2.5V，要測量小燈泡的額定功率，應(yīng)將滑片P向右端滑動（選填“左”或“右”），當(dāng)燈正常發(fā)光時，電流表的示數(shù)如右圖所示，該電流值為0.3A，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)確顯示3.8V，可能因此造成一定的測量誤差．她認(rèn)為可以在小華實驗的基礎(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（此時選擇小量程）；
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）變阻器要求一上一下連接，并注意滑片向右滑動時，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，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)電路分壓的特點確定滑動變阻器移動的方向；
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)此分析．

解答 解：（1）滑動要串聯(lián)在電路中，且要按“一上一下”的方式接入電路，
當(dāng)滑動變阻器的滑片向右滑動時，燈泡變亮，此時接入電路的電阻變小，電流變大，
故應(yīng)將滑動變阻器右下方接線柱與燈泡的右接線柱連接，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，
故電路中電流會非常小，接近于零，電壓表相當(dāng)于測電源電壓，因此，只有電壓表有示數(shù)，燈不亮．
故C符合題意．
（3）因為燈泡的額定電壓為3.8V，而電壓表的示數(shù)為3V，因此需增大燈泡兩端電壓，
即減小滑動變阻器兩端電壓，減小滑動變阻器接入電路的阻值，故應(yīng)將滑片P向右端滑動；
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．
因此，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（此時選擇小量程）；
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）見上圖；
（2）C；
（3）右；0.3；1.14；
（4）a．將電壓表并聯(lián)在滑動變阻器的兩端（此時選擇小量程）；
b．調(diào)節(jié)滑動變阻器，使電壓表的示數(shù)為2.2V．

點評 本題是測量小燈泡電功率的實驗，涉及到了實物圖的連接、電流表的讀數(shù)、電功率的計算、實驗的改進與分析等知識點，綜合性強，難度較大，有一定新意．