Question

19．如圖甲所示是某實驗小組的同學用“伏安法”測量小燈泡電功率的電路，已知待測小燈泡的額定電壓為3.8V，小燈泡的額定功率約為1W．

（1）請用筆畫線代替導線，完成圖甲中實物電路的連接，連線時導線不能交叉．
（2）連接電路過程中，開關應該斷開，滑動變阻器連入電路阻值最大的目的是保護電路元件．
（3）電路連接正確后，閉合開關，發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮，但電流表有示數(shù)．接下來應進行的操作是C（選填“A”、“B”或“C”）．
A．更換小燈泡B．檢查電路是否斷路C．移動滑動變阻器滑片，觀察小燈泡是否發(fā)光
（4）實驗中，當小燈泡正常發(fā)光時，電流表示數(shù)如圖乙所示，此時，小燈泡的額定功率為1.22W．

電壓U/V	1.5	2.0	2.5	3.0	3.8	4.0
電流I/A	0.2	0.22	0.25	0.28		0.34
電功率P/W	0.3	0.44	0.625	0.84		1.36
燈泡發(fā)光情況	很暗→暗→正常發(fā)光→很亮

（5）該實驗小組分析實驗數(shù)據(jù)得出：小燈泡的亮度是由燈泡的實際功率決定的．
（6）觀察該實驗小組的實驗數(shù)據(jù)，你認為這些數(shù)據(jù)不能（選填“能”或“不能”）說明“一段導體中的電流跟加在這段導體兩端的電壓成正比”，這是因為燈的電阻不是一個定值．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)燈正常工作時的電流大小確定電流表的量程，電壓表并聯(lián)在電路中；
（2）連接電路過程中，開關應斷開；滑動變阻器連入電路阻值最大的目的是保護電路元件；
（3）乙組同學閉合開關后，發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮，但電流表有示數(shù)，說明電路是通路，不用更換燈泡，也不用檢查電路是否斷路，可能是連入電阻太大，電路中電流太小所致，分析電阻過大的原因，然后進行下一步操作；
（4）認清電流表小量程的分度值讀數(shù)，根據(jù)P_額=U_額I計算燈的額定功率；
（5）比較表中燈的亮度與實際功率的關系得出結論；
（6）研究導體中的電流跟加在這段導體兩端的電壓的關系時要保持導體的電阻不變．

解答 解：（1）小燈泡正常工作時的電流約為I=$\frac{P}{U}=\frac{1W}{0.38V}$≈0.26A＜0.6A，所以電流表選用小量程，電壓表并聯(lián)在定值電阻兩端，如圖所示；
（2）連接電路過程中，開關應斷開，經(jīng)檢查無誤后才能閉合開關，滑動變阻器連入電路阻值最大的目的是保護電路元件；
（3）乙組同學閉合開關后，電流表有示數(shù)，說明電路是通路，燈泡沒壞，也不是斷路，可能是連入電阻太大，電路中電流太小所致，下一步操作：移動滑動變阻器滑片，觀察小燈泡是否發(fā)光，即應進行C項操作；
（4）電流表小量程的分度值為0.02A，示數(shù)為0.32A，燈正常工時的功率P_額=U_額I=3.8V×0.32A=1.22W；
（5）由表中數(shù)據(jù)可知，燈的實際功率越大，燈的亮度越大，所以小燈泡的亮度是由燈泡的實際功率決定的；
（6）根據(jù)控制變量法，研究導體中的電流跟加在這段導體兩端的電壓的關系時要保持導體的電阻不變，而燈的電阻隨溫度的變化而變化，不是一個定值，所以，這些數(shù)據(jù)不能說明“一段導體中的電流跟加在這段導體兩端的電壓成正比”．
故答案為：（1）如上圖所示；
（2）斷開；保護電路元件；
（3）C；
（4）1.22；
（5）實際功率；
（6）不能；燈的電阻不是一個定值．

點評 本題測量小燈泡的電功率，考查電路的連接、對常見現(xiàn)象的處理、功率的計算、影響電阻大小的因素及控制變量法的運用．