Question

12．佳瑩同學(xué)做測(cè)量“小燈泡的功率”的實(shí)驗(yàn)，所用小燈泡的額定電壓是3.8V．
（1）如圖1所示是他實(shí)驗(yàn)的電路，但電路連接不完整，請(qǐng)你用筆畫(huà)線(xiàn)代替導(dǎo)線(xiàn)幫他完成電路的連接．

（2）將連接好的電路圖畫(huà)在圖2的方框內(nèi)．
（3）電路連接完整后，當(dāng)向左移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片時(shí)，電壓表的示數(shù)將變大，電流表的示數(shù)將變大．（填“變大”、“變小”或“不變”）
（4）閉合開(kāi)關(guān)，佳瑩發(fā)現(xiàn)小燈泡發(fā)光很亮，其操作存在的問(wèn)題是：滑動(dòng)變阻器的阻值沒(méi)有調(diào)到最大．
（5）糾正上述操作后，佳瑩測(cè)出三組數(shù)據(jù)，記錄在下表中，第二組的功率數(shù)據(jù)忘記處理了，請(qǐng)你幫他把數(shù)值填入表中的空格內(nèi)．

次數(shù)	電壓U/V	電流I/A	電功率P/W	電阻R/Ω	燈泡的亮度
1	3.0	0.28	0.84	10.7	偏暗
2	3.8	0.30		12.7	正常
3	4.2	0.32	1.34	13.1	偏亮

（6）佳瑩根據(jù)測(cè)出的三組數(shù)據(jù)求出各次電阻，發(fā)現(xiàn)燈泡在不同電壓下的電阻值不同，這是因?yàn)闊襞莸碾娮柚蹬c溫度的變化有關(guān)．
（7）佳瑩在評(píng)價(jià)交流時(shí)，發(fā)現(xiàn)明月同學(xué)將電壓表連接成如圖3所示電路，則這種連接測(cè)量出的電阻值與實(shí)際電阻值相比要偏大（填“偏大”、“偏小”或“不變”），其原因是由于電流表的分壓作用，使電壓表測(cè)出的電壓比燈泡兩端的實(shí)際電壓大，計(jì)算出的電阻也偏大．

Answer 1

分析 （1）伏安法測(cè)燈泡功率，電源、電流表、燈泡、滑動(dòng)變阻器，開(kāi)關(guān)要串聯(lián)在電路中，電壓表并聯(lián)在燈泡兩端；根據(jù)小燈泡的額定電壓是3.8V確定電壓表的量程，連接時(shí)注意“+”“-”接線(xiàn)柱；滑動(dòng)變阻器已經(jīng)選擇了下面的接線(xiàn)柱，上面的接線(xiàn)柱任意選擇．
（2）根據(jù)伏安法測(cè)電阻可知，燈和滑動(dòng)變阻器串聯(lián)，電流表測(cè)量電路中的電流，電壓表測(cè)量燈兩端的電壓，按照“先串后并”的原則畫(huà)出電路圖．
（3）由實(shí)物圖可知：滑動(dòng)變阻器與燈泡串聯(lián)，電壓表測(cè)燈泡兩端的電壓，電流表測(cè)電路中的電流；由滑片的移動(dòng)可知滑動(dòng)變阻器接入電阻的變化；由歐姆定律可知電路中電流的變化和燈泡兩端的電壓變化．
（4）為了保護(hù)電路，連接時(shí)開(kāi)關(guān)應(yīng)是斷開(kāi)的，滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)放在阻值最大處，若不這樣做，燈的電壓可能會(huì)大于額定電壓而損壞．
（6）當(dāng)燈的電壓不同時(shí)，功率不同，燈越亮，燈絲的溫度越高，電阻越大．
（7）此時(shí)電壓表測(cè)量的電壓是電流表和燈泡串聯(lián)后的總電壓，電流表在理論上沒(méi)有電阻，但實(shí)際上也有電阻，只不過(guò)電阻較�。�

解答 解：（1）所用小燈泡的額定電壓是3.8V，因此電壓表選擇0～15V量程，電流從“+”接線(xiàn)柱流入，從“-”接線(xiàn)柱流出，滑動(dòng)變阻器選擇上面一個(gè)接線(xiàn)柱，如下圖所示：
；
（2）電流從正極出發(fā)，經(jīng)開(kāi)關(guān)、電流表、燈泡、滑動(dòng)變阻器回負(fù)極，電壓表并聯(lián)在燈泡兩端，如下圖所示：
；
（3）滑動(dòng)變阻器接入左半段，滑片左移，總電阻變小，電路電流變大，故電流表的示數(shù)變大．又因?yàn)殡妷罕聿⒙?lián)在燈泡兩端，由U=IR可知，燈泡兩端電壓變大，故電壓表示數(shù)變大；
（4）連接電路時(shí)，滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)放在阻值最大處是為了保護(hù)電路，閉合開(kāi)關(guān)小明發(fā)現(xiàn)燈泡發(fā)光很亮，說(shuō)明滑動(dòng)變阻器的阻值沒(méi)有調(diào)到最大．
（6）當(dāng)燈的電壓不同時(shí)，功率是不同的，電壓越大，功率也越大，燈絲的溫度越高，燈絲的電阻也越大．
（7）這是電流表的內(nèi)接法測(cè)量電阻，此時(shí)燈泡中的電流等于電流表的示數(shù)．由于電流表也有一定的電阻值，所以電流表的兩端也有電壓，此時(shí)的電壓表測(cè)量的是燈泡與電流表串聯(lián)后的總電壓，所以電壓表的示數(shù)要比燈泡兩端的電壓大一些，根據(jù)公式：R=$\frac{U}{I}$，所以測(cè)量的電阻值要比實(shí)際電阻大．
故答案為：（1）如圖；（2）如圖； （3）變大；變大；（4）滑動(dòng)變阻器的阻值沒(méi)有調(diào)到最大；（5）1.14；（6）溫度；（7）偏大；由于電流表的分壓作用，使電壓表測(cè)出的電壓比燈泡兩端的實(shí)際電壓大，計(jì)算出的電阻也偏大．

點(diǎn)評(píng) （1）連接實(shí)物圖中，注意電壓表、電流表的量程，接線(xiàn)柱、連接方式，滑動(dòng)變阻器要注意接線(xiàn)柱選擇、滑片位置等．
（2）本題考查了測(cè)用電器功率的實(shí)驗(yàn)中的電路的連接、滑動(dòng)變阻器的作用、功率的計(jì)算及影響燈絲電阻的因素，是中考測(cè)功率實(shí)驗(yàn)中常考的問(wèn)題．