小明按图所示电路图做“测量灯泡的电功率”的实验．实验室可提供下列器材：A．电流表B．电压表C．滑动变阻器R（阻...

问题详情：

小明按图所示电路图做“测量灯泡的电功率”的实验．实验室可提供下列器材：

A．电流表

B．电压表

C．滑动变阻器R（阻值0～20Ω）

D．电阻为6Ω的待测灯泡L（电阻不随温度变化）

E．电源E（电压4.5V并保持不变）

F．开关S及导线若干

（1）根据电路图和实验室提供的器材，可判断出：实验时通过灯泡的最小电流为　　A；加在灯泡两端的最大电压为　　V；

（2）若小明所选电压表的量程为0～3V、电流表的量程为0～0.6A，实验要求测量时通过灯泡的电流至少为电流表满刻度的三分之一，则测出的灯泡的功率范围只能是　　．

（3）小明按电路图连接好电路后进行实验，由于电路中某一处有故障，当闭合开关时电压表无示数，为查出电路故障，小明进一步观察并检查电路．当检查到电源、开关、电压表、电流表、导线及其连接都完好时，小明结合前面的现察，就可判断出电路的故障：如果小明观察到　　，则故障是　　；如果小明观察到　　，则故障是　　．

（4）排除故障后，小明继续进行实验，在对测量数据的记录和处理时，他设计了如下表格．你认为这张表格的设计是　　（正确/错误）的．

【回答】

【考点】电功率的测量．

【分析】（1）在电源电压一定时，滑动变阻器滑片移到右端时，电路电阻最大，电路电流最小．

当滑动变阻器滑片移到左端时只有灯泡接在电源上，灯泡电压与电源电压相等．

（2）当电压表为满量程的时，电流表的指针是否在量程以上．

如果电流表的指针在量程到满量程之间，此时电压表示数为灯泡的最小电压，根据P=UI能计算灯泡的最小功率，否则不符合要求．

当电流表为满量程的时，电压表的指针是否在量程以上．

如果电压表的指针在量程到满量程之间，此时电流表示数为灯泡的最小电流，根据P=UI能计算灯泡的最小功率，否则不符合要求．

当电压表为满量程时，电流表的指针是否在量程以上．

如果电流表的指针在量程到满量程之间，此时电压表示数为灯泡的最大电压，根据P=UI能计算灯泡的最大功率，否则不符合要求．

当电流表为满量程时，电压表的指针是否在量程以上．

如果电压表的指针在量程到满量程之间，此时电流表示数为灯泡的最大电流，根据P=UI能计算灯泡的最大功率，否则不符合要求．

（3）电压表无示数，有三种情况：

一是电压表并联的电路短路，电压表测导线，电压示数为0；

二是电压表并联以外的地方断路；

三是电路完好，电压表坏了．

具体是什么地方断路，由电流表判断，

经检查，电源、开关、电压表、电流表导线完好，连接无问题，问题在灯泡与滑动变阻器上．

（4）灯泡两端电压增大，电流增大，功率增大，设计功率的平均值是错误的．

【解答】解：（1）当滑片滑到最右端，电路电阻最大为：R=R'+RL=6Ω+20Ω=26Ω，所以电路最小电流为：I===0.173A．

滑片滑到最左端时，灯泡两端电压最大，等于电源电压，灯泡电压为4.5V．

（2）当灯泡两端电压为1V时（量程），灯泡电流为：I1===0.16A＜0.2A（量程），不符合题意．

当灯泡中的电流为0.2A时（量程），灯泡电流为U1′=I1′RL=0.2A×6Ω=1.2V＞1V（量程），符合题意，

所以，0.2A为灯泡的最小电流，

所以灯泡最小功率为：P1=U1′I1′=1.2V×0.2A=0.24W．

当灯泡中的电流为0.6A时（满量程），灯泡电压为：U2′=I2′RL=0.6A×6Ω=3.6V＞3V（满量程），不符合题意．

当灯泡中的电压为3V时（满量程），灯泡电流为：I2===0.5A＜0.6A（满量程），所以3V为灯泡的最大电压，

所以灯泡最大功率为：P2=U2I2=3V×0.5A=1.5W．

（3）经检查，电源、开关、电压表、电流表．导线及其连接完好，故障在灯与滑动变阻器上，

电压表无示数，电流表无示数时，电路断路，电压表并联在以外的滑动变阻器断路，

电压表无示数，电流表有示数时，电路短路，电压表测导线电压，灯泡短路．

（4）灯泡电压增大，电流增大，功率增大，设计功率的平均值一栏是错误的．

故*为：（1）0.173；4.5；（2）0.24W﹣1.5W；（3）电流表无示数；滑动变阻器断路；电流表有示数  灯泡短路；（4）错误．

知识点：测量小灯泡的电功率

题型：实验,探究题