Question

（2013?北塘區(qū)一模）在測定小燈泡額定功率的實驗中 （所用燈泡的額定電壓U₀=3.8V）．
（1）小明實驗小組采用圖1的方案，閉合開關(guān)后，發(fā)現(xiàn)無論怎樣移動滑片P，燈都不亮，電流表示數(shù)始終為0，電壓表示數(shù)約為6V，則電路中出現(xiàn)的故障可能是

燈泡斷路

；排除故障后，閉合開關(guān)，又發(fā)現(xiàn)電流表有示數(shù)，電壓表指針超過量程．小明操作中的錯誤是

電壓表選擇的量程太小

．小明改正錯誤后繼續(xù)實驗，調(diào)節(jié)滑動變阻器，直到電壓表的示數(shù)為3.8V，觀察到電流表示數(shù)如圖2所示，則小燈泡的額定功率為

1.14

W．
（2）小紅實驗小組設(shè)計了另一種實驗方案（其中電源電壓未知，電阻R的阻值已知）．①閉合開關(guān)后移動滑片，使

A₂

（“A₁”或“A₂”）的讀數(shù)為I₁=

3.8V

R

為止；②再讀出

A₁

（“A₁”或“A₂”）的讀數(shù)記為I₂，即可測出燈泡的額定功率為

3.8V×I₂

．

Answer 1

分析：（1）燈泡不亮，可能是燈泡斷路或燈泡短路或燈泡之外的電路斷路；電流表示數(shù)為零，說明電路存在斷路；
電壓表示數(shù)接近于電源電壓，說明電壓表與燈泡兩端相連，燈泡之外電路不存在斷路；
綜合分析可知電路故障為燈泡斷路；確定電流表的量程、最小分度值，然后讀出電流表示數(shù)，
由P=UI求出燈泡的額定功率；
（2）小紅小組想使用等效替代法，根據(jù)等效替代法分析答題；當燈泡正常發(fā)光時，電阻的電流應為

3.8V

R

，并測出此時通過燈泡的電流，則可根據(jù)P=UI得出燈泡的額定功率．

解答：解：（1）閉合開關(guān)后，發(fā)現(xiàn)無論怎樣移動滑片P，燈都不亮，電流表示數(shù)始終為0，電壓表示數(shù)約為6V，則電路中出現(xiàn)的故障可能是：燈泡斷路；由圖知：電流表量程是0.6A，最小分度值是0.02A，電流表示數(shù)是0.3A，
電壓表的指針超過量程，說明電壓表選擇的量程太小，應換用0～15V的量程；
燈泡額定功率P=U₀I=3.8V×0.3A=1.14W；
（2）由圖3知，燈泡與定值電阻并聯(lián)，當定值電阻的電流為I=

U

R

=

3.8V

R

時，定值電阻兩端的電壓等于3.8V，燈泡兩端的電壓等于3.8V，燈泡正常發(fā)光，并讀出A₁的讀數(shù)I₂，則燈泡的額定功率為：P=3.8V×I₂．
故答案為：（1）燈泡斷路；電壓表選擇的量程太��；1.14；（2）①A₂；

3.8V

R

；②A₁；3.8V×I₂．

點評：此題是測定小燈泡額定功率的實驗，考查了電流表、電壓表的使用和讀數(shù)及電路故障的分析，并要掌握電功率的測量方法，（2）中通過定值電阻兩端的電壓等于燈泡的額定電壓使燈泡正常發(fā)光，能夠根據(jù)燈泡的額定電壓確定電流表A₂的讀數(shù)，是此題的難點．