Question

在“測定小燈泡的電功率”的實驗中，小明同學設(shè)計的電路如圖甲所示，他選用的小燈泡的額定電壓為3.8V，額定功率約為2W．
（1）請用筆畫線代替導線，按照圖甲所示的電路圖，將圖乙中的實物電路連接完整（導線不得交叉）．
（2）閉合開關(guān)后，調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片，當電壓表的示數(shù)為3.8V時，小燈泡正常發(fā)光，此時電流表示數(shù)為0.4A，則燈泡的額定功率為

 

W．
（3）另一組的同學按同一電路連接好最后一根導線，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．請你找出實驗中兩個操作不當之處：①

 

；②

 

．
（4）如圖丙所示電路中（R阻值已知），無電壓表也能測出該燈泡額定功率的是

 

．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)燈泡正常發(fā)光時的電流選擇電流表量程，把電流表、燈泡、滑動變阻器串聯(lián)接入電路．
（2）由P=UI可以求出燈泡額定功率．
（3）連接電路時要斷開開關(guān)，滑片要置于最大阻值處．
（4）要測出小燈泡的額定功率，需使其兩端的電壓為額定電壓．因為沒有電壓表，所以可以用電流表和定值電阻來代替，并且與電燈并聯(lián)．當通過電阻的電流為

3.8V

R

時，小燈泡會正常發(fā)光，然后測出通過燈泡的電流即可．可用到并聯(lián)電路電流的關(guān)系．

解答：解：（1）∵P=UI，∴燈泡正常發(fā)光時的電流約為I=

P

U

=

2W

3.8V

≈0.53A，電流表應(yīng)選0～0.6A量程，把電流表、燈泡、滑動變阻器串聯(lián)接入電路，電路圖如圖所示．

（2）燈泡額定功率P=UI=3.8V×0.4A=1.52W．
（3）連接好最后一根導線，燈泡立即發(fā)光，說明電路閉合，連接電路時沒有斷開開關(guān)；燈泡發(fā)出明亮耀眼的光并很快熄滅，說明電路電流太大，電路電阻太小，滑動變阻器滑片沒有置于最大阻值處．
（4）沒有電壓表，所以應(yīng)將電阻與燈泡并聯(lián)，要得知小燈泡正常發(fā)光，必須使燈泡兩端的電壓等于3.8V，根據(jù)并聯(lián)電路的電壓相等，當電阻兩端的電壓為3.8V時，通過它的電流為I=

3.8V

R

，所以電流表的接法中即能直接單獨測出電阻的電流，又能間接測出通過燈泡的電流．A中無法得知小燈泡是否正常發(fā)光，所以不正確；B無法得知燈泡兩端的電壓是否為3.8V，所以不正確；C電流表可直接與電阻串聯(lián)，可根據(jù)I=

3.8V

R

得知兩端的電壓是否為3.8V，所以C正確；D電路在接法上與A類似，所以不正確．
故答案為：（1）電路圖如圖所示；（2）1.52；（3）①連接電路時，開關(guān)未斷開；②閉合電路前，滑動變阻器沒有調(diào)到最大阻值處．（4）C．

點評：此題是測量小燈泡的功率，要掌握其測量原理P=UI，考查了有關(guān)電路的連接，注意電壓表、電流表及滑動變阻器的接法．同時考查了電路故障的分析，此題出現(xiàn)的電路故障在電學實驗中經(jīng)常出現(xiàn)，注意理解掌握分析的方法．還考查了一種特殊測量功率的方法，與測電阻類似，要學會變通．