Question

9．小明在进行“测量小电灯的功率”的实验时，实验台上给他提供的器材有：6V蓄电池、电流表（0～0.6A、0～3A）、电压表（0～3V、0～15V）、滑动变阻器（50Ω、1.5A）、额定电压为3.8V的小电灯（正常发光时的电阻约为10Ω）、开关各一个，导线若干．

（1）小明在实验中电流表应该选择0～0.6A的量程，电压表应该选择0～15V的量程．
（2）他连接的实物电路如图所示，请你在虚线框内画出该电路图．
（3）闭合开关前应把滑动变阻器滑片的位置调到A（填写“A”或“B”）端．
（4）闭合开关后，小明发现灯泡不发光，电流表的示数为零，电压表的示数为6V，产生此故障的原因可能是下列情况中的B和C．（填写序号）
A．小电灯短路B．小电灯的灯丝断了C．小电灯的灯座接触不良D．电压表的正、负接线柱接反
E．变阻器滑片放在了最小阻值处

实验次数	1	2	3
电压U/V	0.5	2.0	3.8
电流I/A	0.2	0.25	0.38

（5）排除故障后，调节滑动变阻器测得如表所示的三组数据．则小电灯的额定功率为1.444W．
（6）小明发现，由表中数据计算可知：小电灯亮度不同时灯丝的电阻不相等．你认为造成这种结果的原因是：小灯泡的电阻丝与温度有关．

Answer 1

分析 （1）根据灯泡额定电压确定电压表量程，根据灯泡正常发光时的电流确定电流表量程．
（2）分析清楚电路结构，然后根据实物电路图作出实验电路图．
（3）闭合开关前，滑动变阻器接入电路的阻值应为滑动变阻器的最大阻值，根据电路图确定滑片的位置．
（4）电流表示数为零，电压表的示数较大，说明电压表接在电源两端，即电路出现断路；
（5）灯泡两端的电压等于2.5V时，灯泡的实际功率等于额定功率．
（6）根据影响灯泡电阻的因素可知，由于灯泡的长度、材料、横截面积都不变，所以灯泡电阻改变的原因是温度的变化．

解答 解：（1）灯泡额定电压是3.8V，则电压表选0～15V量程，
灯泡正常发光时的电流约为I=$\frac{U}{R}$=$\frac{3.8V}{10Ω}$=0.38A，则电流表选0～0.6A量程．
（2）根据实物电路图结构，作出实验电路图如图所示：

（3）由电路图可知，滑动变阻器的下面接了右边的B接线柱，所以闭合开关前，应将滑片移至最左端即A端，使滑动变阻器接入电路的阻值最大；
（4）因为电流表无数示数，电压表示数较大，所以电压表与电源形成通路，而电流表无示数，说明电路中有断路，并且与电压表并联的那部分电路断路，故选B、C； 
（5）因为灯泡的额定电压U=2.5V，由表格中数据可知，当U=3.8V时，I=0.38A，所以灯泡的额定功率P=UI=3.8V×0.38A=1.444W；
（6）由于电流的热效应，当有电流通过灯丝时，灯丝的温度会升高，电阻会变大．
故答案为：（1）0～0.6A；0～15V；（2）见上图；（3）A；（4）B；C；（5）1.444；（6）小灯泡的电阻丝与温度有关．

点评 本题考查测电功率实验时电表量程的选择、实物电路的连接、额定功率的计算、电路故障的判断；只有当灯泡两端的实际电压等于其额定电压时，灯泡才会正常发光，额定功率等于其实际功率．