解题思路:(1)①由电路图可知,灯泡与滑动变阻器并联,且电压表串联在电路中;因电压表的内阻很大,串联在电路中,其它元件都相当于导线,都不能正常工作.根据灯泡的额定电压大于电压表的量程可知,电压表不能直接测灯泡两端的电压,根据串联电路电阻的分压特点可知,灯泡正常工作时滑动变阻器两端的电压为6V-3.8V=2.2V,故电压表可以并联在滑动变阻器的两端.
②根据串联电路的电压特点求出小灯泡正常发光时滑动变阻器两端的电压,根据欧姆定律求出电路中的电流和滑动变阻器接入电路的电阻值,即可选择合适的滑动变阻器.
(2)额定电压下灯泡的实际功率和额定功率相等,根据表格得出此时电路中的电流,根据P=UI求出灯泡的额定功率.
(3)因本题中电源的电压大于电压表的量程,所以在调节时要注意滑动变阻器接入电路的电阻,可观察电压表和电流表的变化范围进行进行实验.
(1)由电路图可知,灯泡与滑动变阻器并联,且电压表串联在电路中;所以电流表无示数,灯泡不亮.
经分析,滑动变阻器与灯泡并联错误:如果电流从电流表出来,先经过滑动变阻器,再经灯泡到电源的负极,只改变一根导线,电压表测灯泡电压,不符合题意.
如果电流从电流表出来,先经过灯泡,再滑动变阻器,到电源的负极;只移动一根导线的情况下,会造成电压表测滑动变阻器两端电压,符合题意.改正的电路图如图所示:
②电源电压U=6V,小灯泡的额定电压UL=3.8V,
小灯泡正常工作时滑动变阻器分得的电压U滑=U-UL=6V-3.8V=2.2V,
此时电路中的电流约为I=IL=
UL
I=[3.8V/10Ω]=0.38A,
所以滑动变阻器电阻为R滑=
U滑
I=[2.2V/0.38A]≈5.8Ω>10Ω
故应选“10Ω1A”的滑动变阻器.
故答案为:如上图所示;10Ω1A.
(2)当电压表的示数为2.2V时,灯泡正常工作,由表可知此时电路中的电流即灯泡的额定电流I额=0.38A;
灯泡的额定功率P额=U额I额=3.8V×0.38A≈1.44W.
故答案为:1.44W.
(3)应该注意的是调节时不要超出滑动变阻器的可调节范围10~5.8Ω,可通过观察电流表或电压表的示数来确定滑动变阻器的范围;因为电流表示数变化的范围是0~0.38A,电压表示数变化的范围3~2.2V.
点评:
本题考点: 探究用电器的电功率实验;电压表的使用;滑动变阻器的使用;欧姆定律的应用;电功率的计算.
考点点评: (1)实验过程中,做好手和眼的分工.
(2)在实物图中找出错误之处,对电压表、电流表、滑动变阻器的正确使用逐条分析,防止遗漏错误.
(3)在电压表的合适量程损坏时,把电压表并联在滑动变阻器的两端是常用的方法.