Question

1．在“測量小燈泡的額定功率”的實驗中，已知電源電壓恒為6V，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”．

（1）圖甲是小剛所接的實驗電路，其中有一根導(dǎo)線連接錯誤，請你在錯誤的導(dǎo)線上打“×”，并用筆畫線代替導(dǎo)線畫出正確的接法．
（2）閉合開關(guān)前，滑動變阻器的滑片P應(yīng)調(diào)至A（選填“A”或“B”）端；閉合開關(guān)后，發(fā)現(xiàn)電壓表和電流表的指針均有偏轉(zhuǎn)，但燈泡不發(fā)光．則接下來操作應(yīng)該是向右移動滑動變阻器的滑片，直到電壓表示數(shù)為3.8V．
（3）移動滑動片在某處時，電壓表示數(shù)為2V．為測量燈泡的額定功率，應(yīng)將滑動變阻器的滑片P向D（選填“C”或“D”）端滑動，直到電壓表示數(shù)為3.8V時，此時電流表的示數(shù)如圖乙所示，則燈泡的額定功率為1.14W．
（4）小剛準(zhǔn)備結(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)確達(dá)到3.8V，因此可能造成一定的測量誤差．她認(rèn)為可以在小華第（3）步實驗的基礎(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)滑動變阻器的滑片，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．
（5）這時，小剛正為該小組能精確測出小燈泡的額定功率高興時，胡亂整理器材．此時小紅又提出要先規(guī)范拆除電路，她認(rèn)為先斷開開關(guān)，再拆除與電源（選填“燈泡”、“電源”或“電表”）兩端連接的導(dǎo)線，而后再整理好相關(guān)器材．小剛聽后并仔細(xì)分析，覺得很有道理．

Answer 1

分析 （1）測量小燈泡的額定功率，要用電壓表測量燈兩端的電壓，小燈泡上標(biāo)有“3.8V”的字樣，可知額定電壓，據(jù)此選擇量程；
（2）閉合開關(guān)前，滑動變阻器的滑片P應(yīng)處在阻值最大值處；
小燈泡不發(fā)光，電壓表、電流表正常偏轉(zhuǎn)，說明電路不存在斷路與短路，電路正常；偏角較小，說明電路電阻太大，應(yīng)調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片，觀察小燈泡是否正常發(fā)光；
（3）根據(jù)電壓表示數(shù)與燈泡額定電壓的關(guān)系結(jié)合電路圖確定滑片的移動方向，直到電壓表示數(shù)等于燈泡額定電壓時，燈泡正常發(fā)光；由圖乙確定電流表的量程與分度值，讀出電流表的示數(shù)，然后由電功率公式P=UI求出燈泡的額定功率；
（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)此分析回答；
（5）整理儀器時，先斷開開關(guān)，再將電源與其它電路元件分開．

解答 解：
（1）由圖知，電壓表測得的是燈泡和滑動變阻器兩端的總電壓，電壓表應(yīng)與小燈泡并聯(lián)，小燈泡的額定電壓為3.8V，電壓表的量程用0-15V，改正的電路如圖所示：

（2）由圖知，滑動變阻器接了B接線柱，為了保護(hù)電路，所以在閉合開關(guān)前，應(yīng)將滑片移至最左端的A端使其阻值最大；
小燈泡不發(fā)光，電壓表、電流表正常偏轉(zhuǎn)，說明電路不存在斷路與短路，電路正常；偏角較小，說明電路電阻太大，應(yīng)向右移動滑動變阻器的滑片，直到電壓表示數(shù)為3.8V；
（3）電壓表示數(shù)是2V＜3.8V，由電路圖可知，應(yīng)向D端移動滑動變阻器滑片，使滑動變阻器接入電路的阻值變小，燈泡兩端的電壓變大，直到電壓表示數(shù)等于燈泡額定電壓3.8V時，燈泡正常發(fā)光；由圖乙所示電流表可知，電流表的量程是0～0.6A，分度值是0.02A，電流表示數(shù)是0.3A，燈泡額定功率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)滑動變阻器的滑片，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．
（5）電學(xué)實驗整理儀器時，要規(guī)范拆除電路，先斷開開關(guān)，再拆除與電源兩端連接的導(dǎo)線，再整理好相關(guān)器材．
故答案為：
（1）如圖所示；
（2）A；向右移動滑動變阻器的滑片，直到電壓表示數(shù)為3.8V；
（3）D；3.8；1.14；
（4）調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片，使電壓表的示數(shù)為2.2V；調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片，使電壓表的示數(shù)為2.2V；
（5）斷開開關(guān)；電源．

點評 本題考查了測量小燈泡電功率的實驗中，實物圖的連接、電流表的讀數(shù)、電功率的計算、實驗的改進(jìn)與分析、規(guī)范拆除電路等，綜合性強(qiáng)，有一定新意！