Question

在测定“小灯泡电功率”的实验中，电源电压为4V，小灯泡额定电压为3V、电阻约为10Ω．

（1）连接电路时开关应______，闭合开关前，图甲中滑动变阻器的滑片P应位于______（选填“A”或“B”）端．
（2）请你用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整．
（3）小明同学移动滑片P，甚至改变了电压表的量程，记下10组对应的电压表和电流表的示数，并把这10组数据以10个点的形式记录在如图乙所示的坐标中，根据坐标中的信息，可计算出小灯泡的额定功率是______W，正常工作时电阻______Ω．小灯泡灯丝电阻随电压增大而______（选填“增大”、“减小”或“不变”）．若将两只这样的灯泡串联后接在3.0V电源两端，每只灯泡消耗的功率是______W．
（4）由小明同学的实验记录，我们可以发现小明同学在做实验时，出现了______错误，并且造成了______的故障．

Answer 1

解：（1）在连接电路时，开关应断开；
由图知，滑动变阻器接了下面右边的接线柱，在闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应位于最左端的A处；
（2）根据题意，电流表的量程可选择0～0.6A，串联在电路中，电压表的量程应选择0～15V，与灯泡并联，如图所示：

（3）由图象知，当灯泡两端的电压为3V时，电流为0.25A，所以P=UI=3V×0.25A=0.75W；
R===12Ω；
由图象知，电流的增大速度小于电压的增大速度，说明小灯泡灯丝电阻随电压增大而增大；
若将两只这样的灯泡串联后接在3.0V电源两端，则每只灯泡两端的电压为1.5V，由图象中，电流为0.2A，则P′=U′I′=1.5V×0.2A=0.3W；
由图象的第10个点，电压表示数等于电源电压，电流表的示数为零，说明灯泡发生了断路，是由于滑动变阻器阻值过小造成的．
故答案为：（1）断开；A；（2）见上图；（3）0.75；12；增大；0.3；（4）滑动变阻器的阻值过小；小灯泡断路．
分析：（1）为保护电路安全，在连接电路时，开关应该断开；滑动变阻器的滑片应置于最大阻值处；
（2）掌握实物电路的连接，电流表串联在电路中，电压表与灯泡并联，并注意两表量程和正负接线柱的接法；
（3）根据小灯泡的额定电压结合图象确定额定电流的值，根据公式P=UI计算出额定功率、根据公式R=计算出小灯泡的阻值；
根据串分压的知识判断出每个灯泡两端的电压，确定电流值，计算出功率；
（4）根据图象结合灯泡两端的电压值进行分析．
点评：此题是测定“小灯泡电功率”的实验，考查了电流表、电压表的连接及连接电路过程中应注意的问题；同时考查了电阻、电功率的计算，根据图象分析出所需的电压、电流值是解决此题的关键所在；有关电路故障的产生由图象得出，这点也是不同往常的．