Question

14．在測3.8V的小燈泡（電阻大約為10Ω左右）額定功率的實驗時，小明連接了如圖所示的電路，其中電源電壓為6V，
（1）在連接電路時，開關(guān)必須斷開．若在連接電路時，有最大阻值分別為5Ω、10Ω兩個滑動變阻器可供選擇，則應該選擇最大阻值為10Ω的變阻器連入電路，才能保證實驗順利進行．
（2）請將實物電路連接完整（要求：滑動變阻器的滑片向左移動時小燈變亮）．
（3）小明合理地連接好電路，閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)無論怎樣調(diào)節(jié)滑動變阻器燈泡都不亮．小明分析后發(fā)現(xiàn)是燈泡的故障．若電流表沒有示數(shù)，電表表有示數(shù)，可以判斷燈泡斷路；若電流表有示數(shù)，電壓表沒有示數(shù)，可以判斷燈泡短路．
（4）下表為某小組的實驗記錄，老師認為該小組數(shù)據(jù)處理過程有誤，你認為錯誤之處是求平均值作為額定功率，正確測量結(jié)果應為P_額=1.9W．

實驗序號	電壓表示數(shù)/V	電流表示數(shù)/A	功率/W	額定功率/W
1	2.84	0.38	1.08	P額=$\frac{1.08+1.52+1.90}{3}$=1.50
2	3.62	0.42	1.52
3	3.80	0.50	1.90

Answer 1

分析 （1）連接電路時，開關(guān)必須處于斷開狀態(tài)；計算出小燈泡正常發(fā)光時，需要串聯(lián)的電阻值，根據(jù)這個電阻值選擇合適的滑動變阻器．
（2）根據(jù)燈泡的額定電壓選擇電壓表的量程；使燈泡與滑動變阻器串聯(lián)，電壓表并聯(lián)在燈泡兩端，滑動變阻器的滑片向左移動時小燈變亮，說明滑動變阻器接入電路的阻值減小，故將A接線柱接入電路；
（3）當燈泡斷路時，燈泡不亮，電流表無示數(shù)，電壓表有示數(shù)；當燈泡短路時，燈泡不亮，電流表有示數(shù)，電壓表無示數(shù)，據(jù)此分析故障原因；
（4）由于燈泡的實際功率不是定值，所以不能求平均值；當燈泡在額定電壓下，燈泡正常工作時的實際功率等于燈泡的額定功率．

解答 解：（1）連接電路時，開關(guān)必須處于斷開狀態(tài)；
當燈正常發(fā)光時，電路中的電流：I=$\frac{U}{R}$=$\frac{3.8V}{10Ω}$=0.38A；
電路的總電阻為R_總=$\frac{6V}{0.38A}$≈15.8Ω，則變阻器連入的電阻為R=R_總-R=15.8Ω-10Ω=5.8Ω，所以選10Ω 的滑動變阻器；
（2）已知燈泡的額定電壓為3.8V，因此電壓表的量程選擇0～15V；
使燈泡的右接線柱與滑動變阻器的A接線柱相連，電壓表的15V接線柱與燈泡的右接線柱相連，如下圖所示：

（3）燈泡的故障，若電流表沒有示數(shù)，電壓表有示數(shù)，可以判斷燈泡斷路；若電流表有示數(shù)，電壓表沒有示數(shù)，可判斷燈泡短路；
（4）由于燈泡的實際功率不是定值，所以不能通過求平均值的方法來求功率，該小組數(shù)據(jù)處理過程是錯誤的；
額定功率等于燈泡正常工作時的實際功率，即實際電壓為3.8V時的實際功率1.90W．
故答案為：
（1）斷開；10；
（3）斷路；短路；
（4）求平均值作為額定功率；1.90．

點評 本題考查了連接實物電路圖、滑動變阻器的選擇、電路故障分析、實驗數(shù)據(jù)處理等，是實驗的�？紗栴}，一定要掌握；連接實物電路圖時，要注意電表量程的選擇，注意題目要求．