Question

【題目】某班同學到實驗室做“測定小燈泡額定功率”的實驗。被測小燈泡的額定電壓為3.8V，電阻約為10Ω。實驗室有如下器材：電源（電壓為6V）、電流表（0~0.6A 0~3A）、電壓表（0~3V 0~15V）、開關各一只，導線若干，滑動變阻器三只：R1（5Ω 0.5A）、R2（10Ω 0.5A）、R3（500Ω 1A）。同學們設計的電路如圖所示：

（1）電壓表應選用___________量程，電流表選______量程，滑動變阻器應選用_______________（選填“R1”、“R2”、“R3”）；

（2）實驗電路接好后，合上開關時，部分同學發現電路出現故障，主要有下表所列的兩種情況，請根據現象和檢測結果指出故障的可能原因：________________。

（3）下表為某小組的實驗記錄分析表：

老師認為該小組數據處理過程有誤，你認為正確測量結果P額=____________W。

Answer 1

【答案】 0—15V 0—0.6A R2 變阻器接下面兩個接線柱 燈泡燈絲斷了 1.52W

【解析】（1）因為燈的額定電壓為3.8V，所以電壓表選0～15V量程；加在燈兩端的電壓為3.8V時，I=U/R=3.8V/10Ω=0.38A，所以電流表的量程為0～0.6A；當燈正常發光時，電路的總電阻為R總=6V/0.38A≈15.8Ω，變阻器連入的電阻為R=R總-RL=15.8Ω-10Ω=5.8Ω，滑動變阻器最大電阻稍大于電路需要的滑動變阻器電阻，“5Ω 0.5A”電阻太小，“500Ω 1A”電阻太大，“10Ω 0.5A”的滑動變阻器電阻和電流都合適；

（2）燈泡較暗，兩表示數較小說明，在電源電壓不變時，電路中電阻較大，移動滑片，現象都不改變，所以滑動變阻器都接下面兩個接線柱，燈泡不亮，電流表無示數，電流斷路，電壓表有較大示數，取下燈泡，兩表示數不變，可以斷定燈泡斷路；

（3）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；該小組數據處理過程是錯誤的；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1.52W。