Question

6．“測量小燈泡的電功率”的電路如所示，已知小燈泡的額定電壓為3.8V，電源為三節(jié)干電池．

（1）用筆畫線表示導(dǎo)線，根據(jù)電路圖（圖甲）將實(shí)物圖（圖丙）連接起來．
（2）正確連好電路后，閉合開關(guān)S，燈L不發(fā)光，電壓表有示數(shù)，電流表無示數(shù)，則故障的原因可能是小燈泡斷路．
（3）排出故障后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，測得三種實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，請你分析實(shí)驗(yàn)記錄數(shù)據(jù)和現(xiàn)象，回答問題．

	1	2	3
電壓U	2.0	3.8	4.5
電流I	0.26		0.32
亮度	逐漸增大
電功率P/W

①當(dāng)電壓表示數(shù)為3.8V時(shí)，電流表示數(shù)如圖乙所示，此時(shí)通過小燈泡燈絲的電流為0.3A．小燈泡消耗的電功率是1.14W．
②請寫出此實(shí)驗(yàn)記錄表格設(shè)計(jì)存在的不足之處：電壓、電流沒有帶單位．
③經(jīng)多次測量和計(jì)算比較，我們發(fā)現(xiàn)小燈泡兩端的電壓與對應(yīng)電流的比值并不是一個(gè)定值，而是變化的，其可能的原因是燈絲的電阻隨溫度的升高而增大．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)電路圖連接實(shí)物圖，由燈泡的額定電壓確定電壓表的量程，根據(jù)表格中的電流值確定電流表的量程；注意電表的正負(fù)接線柱不要接反，注意滑動(dòng)變阻器的接法；
（2）電流表無示數(shù)，說明電路中有斷路故障；電壓表有示數(shù)，說明電壓表與電源兩極連通，電壓表并聯(lián)部分之外的電路是完好的，則故障為小燈泡斷路；
（3）①根據(jù)圖乙讀出通過燈泡的電流，然后根據(jù)P=UI求出燈泡消耗的功率；
②觀察分析表格中的各物理量確定表格設(shè)計(jì)存在的不足之處；
③由歐姆定律知電壓表與電流表示數(shù)的比值等于燈絲的電阻，再根據(jù)燈絲的電阻隨溫度的升高而增大的特點(diǎn)進(jìn)行分析．

解答 解：（1）已知小燈泡的額定電壓為3.8V，所以電壓表選用0～15V量程；根據(jù)乙圖和表格中的數(shù)據(jù)可知，電流表應(yīng)選用0～0.6A量程，注意電表的正負(fù)接線柱不要接反了；滑動(dòng)變阻器應(yīng)采用“一上一下”的接法；從電源正極開始根據(jù)電路圖連接實(shí)物圖中的各元件，如圖所示：

（2）閉合開關(guān)S，發(fā)現(xiàn)燈L不發(fā)光，電流表無示數(shù)，說明電路中有斷路故障；電壓表有示數(shù)，說明電壓表與電源兩極連通，電壓表兩接線柱到電源兩極間的各元件是完好的，則故障為小燈泡斷路；
（3）①圖乙中電流表量程為0～0.6A量程，分度值為0.02A，其示數(shù)為0.3A，即通過燈泡的電流為0.3A；
此時(shí)小燈泡消耗的電功率：P=UI=3.8V×0.3A=1.14W．
②觀察分析實(shí)驗(yàn)記錄表格中的各物理量可知，電壓、電流沒有帶單位，這是表格設(shè)計(jì)的不足之處；
③由電路圖和歐姆定律可知，電壓表與電流表示數(shù)的比值為燈絲的電阻；由題意知，小燈泡兩端的電壓與對應(yīng)電流的比值并不是一個(gè)定值，是變化的，說明燈絲的電阻是變化的；當(dāng)小燈泡兩端電壓增大時(shí)，燈泡的實(shí)際功率變大，燈絲溫度升高，燈絲的電阻增大；所以，其可能的原因是燈絲的電阻隨溫度的升高而增大（或燈絲的電阻隨溫度的改變而改變）．
故答案為：
（1）如上圖所示；（2）小燈泡斷路；
（3）①0.3；1.14；②電壓、電流沒有帶單位（或物理量沒帶單位）；③燈絲的電阻隨溫度的升高而增大（或燈絲的電阻隨溫度的改變而改變）．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了實(shí)物電路圖的連接、電路故障分析、電表讀數(shù)、求燈泡功率、電阻與溫度的關(guān)系等問題，是實(shí)驗(yàn)的�？紗栴}．