Question

11．小雨在拆裝手電筒時(shí)，發(fā)現(xiàn)手電筒的小燈泡上標(biāo)有“3.8V”的字樣，但上面的電流值已經(jīng)模糊不清，他想通過實(shí)驗(yàn)測量該燈泡的額定功率，圖甲為他所連的實(shí)驗(yàn)電路．

（1）電池盒中至少有3節(jié)干電池．
（2）經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)電路接線有錯(cuò)誤，小雨只做了一處改動(dòng)就閉合開關(guān)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．請?jiān)谒�接錯(cuò)的導(dǎo)線上打上“×”，并改正．
（3）實(shí)驗(yàn)時(shí)，小雨移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，當(dāng)電壓表的示數(shù)為3.8V時(shí)，電流表的示數(shù)如圖乙所示．則該小燈泡的額定電流為0.3A，額定功率為1.14W．
（4）實(shí)驗(yàn)中，突然發(fā)現(xiàn)電壓表的示數(shù)變?yōu)榱悖�電流表示�?shù)增大，電路可能出現(xiàn)的故障是燈泡短路．
（5）閉合開關(guān)，移動(dòng)滑片，記錄電流表和電壓表示數(shù)，進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)，繪制出I-U圖象，如圖丙中b所示．實(shí)驗(yàn)完成后，將小燈泡換成定值電阻，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)過程，繪制出I-U圖象，如圖丙中a所示．根據(jù)圖象a可得出結(jié)論：在電阻一定時(shí)，通過導(dǎo)體的電流跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比．
（6）試分析圖象中A、B、C三點(diǎn)電阻R_A、R_B、R_C大小關(guān)系為：R_A＜R_C＜R_B．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)一節(jié)干電池的電壓和燈泡的額定電壓計(jì)算出所用干電池的節(jié)數(shù)；
（2）滑動(dòng)變阻器要串聯(lián)在電路中，且要按“一上一下”的接入電路；
（3）根據(jù)電流表選擇的量程和分度值讀出讀出電流的大小，然后根據(jù)P=UI求出小燈泡的額定功率；
（4）由電流表判斷電路電流增大，總電阻減小，電壓表示數(shù)為0，可能是電壓表測量導(dǎo)線電壓，燈泡短路．
（5）分析圖象，得出電流與電壓的關(guān)系；
（6）由圖比較各點(diǎn)電壓、電流值，由R=$\frac{U}{I}$得出三點(diǎn)電阻大�。�

解答 解：（1）因?yàn)橐还?jié)干電池提供1.5V的電壓，而燈泡的額定電壓為3.8V，電源電壓要大于3.8V，所以電池盒中至少有3節(jié)干電池．
（2）滑動(dòng)變阻器要按“一上一下”的方式串聯(lián)接入電路，且閉合開關(guān)前，滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)位于阻值最大處，故接錯(cuò)的導(dǎo)線是滑動(dòng)變阻器的右上接線柱與開關(guān)左接線柱相連接的導(dǎo)線，應(yīng)該將滑動(dòng)變阻器的右下接線柱與開關(guān)的左接線柱連接，如圖所示：

（3）由圖乙可知，電流表選擇的量程為0～0.6A，分度值為0.02A，示數(shù)為0.3A．
則小燈泡的額定功率：P=UI=3.8V×0.3A=1.14W．
（4）實(shí)驗(yàn)中，突然發(fā)現(xiàn)電流表示數(shù)增大，電路電流增大，總電阻減小，說明有短路故障；電壓表測量燈泡電壓，電壓表示數(shù)為0，說明小燈泡短路了．
（5）由圖丙中a可知，電流、電壓圖象是一條過原點(diǎn)的直線，可得出結(jié)論：電阻一定，通過導(dǎo)體的電流和兩端電壓成正比；
（6）圖丙中，a圖線是正比例圖線，是定值電阻的I-U圖線，所以B點(diǎn)電阻與a、b相交處電阻相等，
由圖線b可知，燈泡兩端的電壓變大時(shí)，電流變大，
燈泡的實(shí)際功率變大，燈泡變亮，溫度升高，燈泡的電阻增大，
所以R_A＜R_C＜R_{交點(diǎn)}，即：R_A＜R_C＜R_B．
故答案為：（1）3；（2）見上圖；（3）0.3；1.14；（4）小燈泡短路；
（5）在電阻一定時(shí)，通過導(dǎo)體的電流跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比；（6）R_A＜R_C＜R_B．

點(diǎn)評 本題是測量小燈泡的電功率的實(shí)驗(yàn)，考查了實(shí)物電路的連接、電表的讀數(shù)、電功率的計(jì)算、電路故障及燈泡的電阻與溫度的關(guān)系等，考查的問題較多，這些問題是電學(xué)實(shí)驗(yàn)的�？純�(nèi)容，一定要掌握；對于圖象要認(rèn)清橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)表示是電壓還是電流，能根據(jù)圖線是直線或曲線分析電阻特點(diǎn)．