Question

某班同学到实验室做“测定小灯泡额定功率”的实验。被测小灯泡的额定电压为3.8V，电阻约为10Ω。实验室有如下器材：电源（电压为6V）、电流表（0~0.6A  0~3A）、电压表（0~3V  0~15V）、开关各一只，导线若干，滑动变阻器三只：R₁（5Ω  0.5A）、R₂（10Ω  0.5A）、R₃（500Ω  1A）。同学们设计的电路如图所示：

（1）电压表应选用___________量程，电流表选______量程，滑动变阻器应选用_______________（选填“R₁”、“R₂”、“R_3”）；

（2）实验电路接好后，合上开关时，部分同学发现电路出现故障，主要有下表所列的两种情况，请根据现象和检测结果指出故障的可能原因：________________。

（3）下表为某小组的实验记录分析表：

   老师认为该小组数据处理过程有误，你认为正确测量结果P额=____________W。

Answer

0—15V 0—0.6A R2 变阻器接下面两个接线柱 灯泡灯丝断了 1.52W

【解析】（1）因为灯的额定电压为3.8V，所以电压表选0～15V量程；加在灯两端的电压为3.8V时，I=U/R=3.8V/10Ω=0.38A，所以电流表的量程为0～0.6A；当灯正常发光时，电路的总电阻为R总=6V/0.38A≈15.8Ω，变阻器连入的电阻为R=R总-RL=15.8Ω-10Ω=5.8Ω，滑动变阻器最大电阻稍大于电路需要的滑动变阻器电阻，“5Ω 0.5A”电阻太小，“500Ω 1A”电阻太大，“10Ω 0.5A”的滑动变阻器电阻和电流都合适；

（2）灯泡较暗，两表示数较小说明，在电源电压不变时，电路中电阻较大，移动滑片，现象都不改变，所以滑动变阻器都接下面两个接线柱，灯泡不亮，电流表无示数，电流断路，电压表有较大示数，取下灯泡，两表示数不变，可以断定灯泡断路；

（3）由于灯泡的实际功率不是定值，所以不能通过求平均值的方法来求功率；该小组数据处理过程是错误的；额定功率等于灯泡正常工作时的实际功率，即实际电压为3.8V时的实际功率1.52W。