Question

14．如圖1甲所示，是小明在“測量小燈泡電功率”實驗中連接的實驗電路，所用小燈泡的額定電壓為3.8V，電源是電壓為6V且保持不變的蓄電池組．

（1）閉合開關S前，滑片P應滑到最右端．（填“左端”或“右端”）
（2）請用筆畫線代替導線將圖乙的實物圖補充完整．
（3）實驗開始，當開關閉合，變阻器滑片P向左移動時，電流表示數(shù)變大，電壓表示數(shù)變大．（填“變大”“變小”或“不變”）
（4）電路連接正確后，小明他們正常進行實驗并將實驗數(shù)據(jù)記錄在下表中．若第二次測量時電流表的示數(shù)如圖丙所示，則此時電路中電流為0.44A，可得小燈泡的額定功率為1.672W．分析表中數(shù)據(jù)，請寫出你還能得出的一個結論：通過燈泡的電流隨燈泡電壓的增大而增大．

實驗序號	1	2	3
小燈泡兩端的電壓U/V	3.0	3.8	4.5
通過小燈泡的電流I/A	0.36	0.44	0.45
小燈泡的發(fā)光亮度	較暗	正常發(fā)光	很亮

（5）如果電壓表的0～15V量程被損壞，只有0～3V量程能正常使用，實驗室里也沒有其他電壓表可供更換，要求利用現(xiàn)有器材測出小燈泡的額定功率．請在虛線框中畫出電路圖．
（6）由實驗數(shù)據(jù)，小明還計算出燈泡的電阻，他發(fā)現(xiàn)燈絲的電阻是變化的，請分析造成這種差異的原因：燈絲電阻受溫度影響，隨溫度升高而變大．

Answer 1

分析 （1）閉合開關前，滑動變阻器接入電路的阻值應該是滑動變阻器的最大阻值，根據(jù)電路圖確定滑片的位置．
（2）根據(jù)燈泡額定電壓確定電壓表量程，把滑動變阻器、電流表串聯(lián)接入電路，電壓表與燈泡并聯(lián)．
（3）滑動變阻器滑片向左移動，滑動變阻器接入電路的阻值減小，電路總電阻減小，電源電壓不變，由歐姆定律可知，電路電流變大，據(jù)此判斷電流表示數(shù)如何變化．
（4）由圖示電流表確定其量程與分度值，讀出其示數(shù)，由P=UI可以求出燈泡的額定功率；分析表中實驗數(shù)據(jù)，可以得出相應的實驗結論．
（5）電源電壓為6V，根據(jù)串聯(lián)電路電壓特點，當燈泡電壓為3.8V，滑動變阻器的電壓為2.2V＜3V，可以利用0～3V量程測量滑動變阻器的電壓．
（6）從溫度對燈泡電阻的影響分析答題．

解答 解：（1）由電路圖可知，閉合開關S前，滑片P應滑到最右端，此時滑動變阻器接入電路的阻值最大．
（2）燈泡額定電壓是3.8V，電壓表選0～15V量程，把滑動變阻器、電流表串聯(lián)接入電路，電壓表與燈泡并聯(lián)，電路圖如圖所示：

（3）閉合開關，變阻器滑片P向左移動時，滑動變阻器接入電路的阻值減小，電路總電阻變小，電源電壓不變，由歐姆定律可知，電流表示數(shù)變大，燈泡分壓變大，電壓表示數(shù)變大．
（4）由圖丙所示電流表可知，其量程為0～0.6A，分度值為0.02A，電流表示數(shù)為0.44A，燈泡額定功率為P=UI=3.8V×0.44A=1.672W；由表中實驗數(shù)據(jù)可知：通過燈泡的電流隨燈泡電壓的增大而增大．
（5）當燈泡正常發(fā)光時，即要使燈泡電壓為3.8V，則滑動變阻器兩端電壓為6V-3.8V=2.2V＜3V，
所以把電壓表并聯(lián)在滑動變阻器的兩端，移動滑動變阻器的滑片使電壓表的示數(shù)為2.2V時，即可進行實驗．
電路圖如下圖所示：

（6）燈絲電阻受溫度影響，燈泡電阻不是定值，隨溫度升高而變大，因此根據(jù)表中實驗數(shù)據(jù)計算出的燈泡阻值是變化的．
（7）連接完最后一根導線，燈泡立即發(fā)光，這是由于連接電路時沒有斷開開關造成的；燈泡發(fā)出明亮的光，說明燈泡實際功率很大，電路電流較大，電路電阻很小，這是由于滑動變阻器滑片沒有置于最大阻值處造成的．
（8）測燈泡實際功率的實驗原理是P=UI，測定值電阻阻值的實驗原理是歐姆定律，它們的實驗原理不同．
故答案為：（1）右端；（2）如圖所示；（3）變大；變大；（4）0.44；1.672；通過燈泡的電流隨燈泡電壓的增大而增大；（5）電路圖如圖所示；（6）燈絲電阻受溫度影響，隨溫度升高而變大．

點評 本題考查了連接實物電路圖、設計實驗電路、實驗注意事項、電路分析、電表讀數(shù)、求功率、實驗數(shù)據(jù)處理等問題，涉及的問題很多，是一道實驗綜合題，都是實驗的�？紗栴}，一定要掌握；對電表讀數(shù)時，要先確定其量程與分度值，然后再讀數(shù)，讀數(shù)時視線要與電表刻度線垂直．