Question

16．在測定“燈泡電功率”實(shí)驗(yàn)中，已知電源電壓是6V，小燈泡的額定電壓是3.8V，圖甲是小王同學(xué)沒有連接完的實(shí)物電路．

（1）請用筆畫出導(dǎo)線，將實(shí)物電路連接完整，要求滑片P向右移動，小燈泡變亮．
（2）當(dāng)閉合電路的開關(guān)時(shí)，若出現(xiàn)以下不正常現(xiàn)象（如表），請你從下列選項(xiàng)中選擇可能的原因填入表中（只要填選項(xiàng)代號）

	電路中出現(xiàn)的不正常現(xiàn)象
順序	電燈的亮暗	電流表示數(shù)I/A	電壓表示數(shù)U/V	可能的原因
甲	不亮	0.54	0	C
乙	很亮	0.42	4.2	D
丙	不亮	0	4.5	A

A．燈泡斷路　　B．滑動變阻器斷路　C．燈泡短路   D．滑動變阻器連入電路中的電阻太小
（3）故障排除后，閉合開關(guān)，移動滑動變阻器的滑片使小燈泡正常發(fā)光，電流表的示數(shù)為0.2A，則小燈泡的額定功率是0.76W．
（4）小王用上述實(shí)驗(yàn)裝置測定一個(gè)“220V100W”的燈泡的電阻，移動滑片后，電壓表和電流表的示數(shù)如圖乙所示，燈泡的電阻為30Ω．根據(jù)測得的燈泡電阻值和燈泡上標(biāo)出的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，應(yīng)得到的結(jié)論是燈絲電阻隨溫度的升高而增大．

Answer 1

分析 （1）測定燈泡功率的實(shí)驗(yàn)中，燈泡與滑動變阻器串聯(lián)，滑片右移，燈泡變亮，電路電流變大，電源電壓不，變總電阻變小，滑動變阻器接入電路的電阻絲變短，滑動變阻器一定接B接線柱．
（2）常見電路故障有斷路與短路，根據(jù)電路故障現(xiàn)象分析電路故障原因；
（3）電壓表和電流表讀數(shù)：首先確定使用的量程，然后確定每一個(gè)大格和每一個(gè)小格代表的示數(shù)．
知道電壓和電流，根據(jù)P=UI計(jì)算功率．
（4）根據(jù)R=$\frac{U}{I}$計(jì)算電阻．知道額定功率和額定電壓，根據(jù)R=$\frac{{U}^{2}}{P}$計(jì)算電阻．
比較燈絲兩個(gè)電壓下的電阻，從電阻大小的影響因素分析燈絲電阻不同的原因．

解答 解：（1）滑片P向右移動，小燈泡變亮，應(yīng)讓滑動變阻器連入電路中的電阻變小，故滑動變阻器接右下接線柱，滑動變阻器串聯(lián)在電路中．如圖所示：

（2）甲、燈泡不亮，可能是燈泡短路或電路存在斷路造成的，電流表有示數(shù)而電壓表沒有示數(shù)，說明電路不存在斷路，與電壓表并聯(lián)的燈泡短路，故選C；
乙、燈泡很亮，說明燈泡實(shí)際功率很大，電路電流很大，電路總電阻很小，電流表與電壓表都有示數(shù)，說明電路不存在斷路與短路，可能是滑動變阻器接入電路的阻值太小造成的，故選D；
丙、燈泡不亮，可能是電路存在斷路或燈泡短路造成的，電流表沒有示數(shù)，說明電路存在斷路，電壓表有示數(shù)，等于電源電壓，說明電壓表與電源兩極相連，電壓表并聯(lián)電路之外電路不存在斷路，與電壓表并聯(lián)的燈泡斷路，故選A；
（3）小燈泡的額定電壓是3.8V，電流表的示數(shù)為0.2A，則小燈泡的額定功率P=UI=3.8V×0.2A=0.76W．
（4）電壓表使用的0～15V量程，每一個(gè)大格代表5V，每一個(gè)小格代表0.5V，電壓為6V．
電流表使用的0～0.6A量程，每一個(gè)大格代表0.2A，每一個(gè)小格代表0.02A，電流為0.2A．
R=$\frac{{U}^{′}}{{I}^{′}}$=$\frac{6V}{0.2A}$=30Ω，
R'=$\frac{{{U}_{額}}^{2}}{{P}_{額}}$=$\frac{{（220V）}^{2}}{100W}$=484Ω，
由此可得，燈絲電壓升高，溫度升高，燈絲電阻增大，所以，電阻隨溫度的升高而增大或燈泡電阻發(fā)光時(shí)比不發(fā)光時(shí)大．
故答案為：（1）電路連接如上圖所示：（2）C；D；A；（3）0.76；（4）30；燈絲電阻隨溫度的升高而增大

點(diǎn)評 本題考查了電路的連接、故障分析、電壓表和電流表的讀數(shù)，功率的計(jì)算，電阻大小的影響因素等．難易程度適中，本題需要注意的問題是實(shí)物電路的連接，重點(diǎn)是電表和滑動變阻器的連接．