Question

如圖2所示，是測量小燈泡電功率的實物元件圖，其中電源是由三只蓄電池組成，小燈泡額定電壓是3.8V，其燈絲電阻約為10Ω，滑動變阻器標有“10Ω、1A”字樣，電流表（0～0.6A、0～3A），電壓表（0～3V、0～15V）．

（1）本實驗的原理是：

 

；
（2）請用筆畫線代替導線，把圖2中的電路元件連接成實驗電路．（要求：滑片P向左移時燈變亮，且連線不得交叉）
（3）在如圖1的方框內畫出相應的電路圖．
（4）在實驗前，開關應

 

，滑動變阻器應調到最

 

端（左或右）測量小燈泡的額定功率時，應先調節滑動變阻器，使小燈泡兩端電壓為

 

V，再測出電路中的電流如圖3所示為

 

，即可計算出額定功率為

 

；若小燈泡兩端實際電壓為額定電壓的1.2 倍，則實際功率為額定功率的

 

倍．（假設電阻值不變）
（5）實驗時，若發現電流表指針擺動分別出現了如圖4、圖5所示的兩種情況．請分析在使用電流表時分別存在什么問題，并寫在下面的橫線上．圖4現象存在的問題：

 

；圖5現象存在的問題：

 

．

Answer 1

分析：（1）伏安法測電功率的原理是P=UI．
（2）根據電壓表、電流表、滑阻的接線原則和要求，把電壓表與燈泡并聯，電流表與燈泡串聯，滑阻下面接線柱接左邊的．
（3）根據實物電路圖作出實驗原理圖．
（4）連接電路時，應斷開開關，閉合開關前，滑片要置于最大阻值處；燈泡兩端電壓等于額定電壓時，燈泡正常發光；由P=UI求出燈泡額定功率，由電功率公式求出燈泡實際功率．
（5）電表正負接線柱接反時，電表指針將反向偏轉；電表要選擇合適的量程，如果所選量程太小，電表指針偏角很小，讀數誤差較大．

解答：解：（1）根據電功率計算公式和電路元件可知該實驗原理為：P=UI；
（2）伏安法測燈泡功率的電路圖如圖所示．

（3）根據實物電路圖作出實驗電路圖，實驗電路圖如圖所示．

（4）在實驗前，開關應 斷開，滑動變阻器應調到最右測量小燈泡的額定功率時，應先調節滑動變阻器，使小燈泡兩端電壓為 3.8V；
由圖3所示電流表可知，其量程為0～0.6A，分度值為0.02A，示數為0.4A，燈泡額定功率P=UI=3.8V×0.4A=1.52W；
燈絲電阻不變，燈泡兩端電壓為額定電壓的1.2倍，由P=

U2

R

可知，燈泡實際功率為額定功率的1.44倍；
（5）甲的問題：電流表指針反轉，所以電流表正負接線柱接反；乙的問題：電流表指針偏轉角度太小，所以電流表所選量程過大．
故答案為：（1）P=UI；（2）實物電路圖如圖所示；（3）電路圖如圖所示；（4）斷開；右；3.8；0.4A；1.52W；1.44；（5）電流表正負接線柱接反了；電流表量程太大．

點評：本題考查了電表量程的選擇和正確使用、滑動變阻器的正確使用、電流表的讀數、電路故障的判斷和歐姆定律、電功率公式的靈活應用，涉及的知識點較多，綜合性強，但都是經常考查的內容，一定要掌握．