Question

15．最近家里电灯老是忽明忽暗．小柯从学校借来实验仪器，想用实验来研究产生这种现象的原因．
（1）请你帮他完成电路连接．

（2）闭合开关，他将滑动变阻器的滑片向左边滑动，电压表示数逐渐变大，小灯泡慢慢变亮．接着又反方向移动滑片，小灯泡又逐渐变暗．小柯说：“电灯忽明忽暗”是电压不稳造成的．
（3）小柯看到小灯泡上只有“3.8V”的字迹．于是，小柯在电路中加接了一只电流表继续实验，记录实验数据如下．表格中有一空未完成，请依据右图将其读数填入表内相应空格处．则这只小灯泡的额定功率是1.14瓦．

实验次数	1	2	3
U/伏	3.4	3.8	4.2
I/安	0.26		0.33
亮度	逐渐变亮

（4）看了小柯的实验，奶奶说：“家里电灯虽然暗些，可我用电茶壶烧开一壶水倒可以省电．”奶奶的话对吗？请简单说明理由：电流做功的多少与电压、电流以及通电时间的乘积有关，电压越低时，需要的通电时间越长，故不能省电．

Answer 1

分析 （1）由题，使电源、开关、灯泡以及滑动变阻器串联起来，电压表并联在灯泡两端．滑动变阻器按“一上一下”的接线原则接线；根据灯泡额定电压判断电压表的量程；
（2）滑片左移滑动变阻器电阻变小，电路电流变大，灯泡变亮，电压表示数增大，可以判断灯泡亮度与电压有关．
（3）电流表的读数：首先确定使用的量程，然后确定每一个大格和每一个小格代表的示数．再根据P=UI计算功率．
（4）根据W=UIt可得，电热壶需要的能量与电压、电流以及通电时间的乘积有关，根据三者的关系进行分析．

解答 解：（1）灯泡额定电压3.8V，所以电压表选择0～15V量程，电压表与灯泡并联，滑动变阻器根据“一上一下”选择接线柱，并将灯泡和开关、滑动变阻器串联在电源上．如图所示：
；
（2）灯泡变亮，电流需变大，滑动变阻器接入电路的电阻需减小，因此滑动变阻器需左移，由U=IR，灯泡电压变大；滑片右移，灯泡变暗，电流变小，U=IR，灯泡电压变小．所以，灯泡忽明忽暗是电压忽大忽小，电压不稳造成的；
（3）电流表选择0～0.6A量程，每一个大格代表0.2A，每一个小格代表0.02A，故电流为0.3A，则P=UI=3.8V×0.3A=1.14W；
（4）由W=UIt可得，电热壶烧水需要的热量是一定的，而电流做功的多少与电压、电流以及通电时间的乘积有关，电压越低时，需要的通电时间越长，故不能省电．
故答案为：
（1）见上图；（2）左；电压；（3）表格中空格数据为0.3；1.14；（4）电流做功的多少与电压、电流以及通电时间的乘积有关，电压越低时，需要的通电时间越长，故不能省电．

点评 本题考查了实物图的连接、电压表读数、功率计算、探究灯泡亮度与电压的关系、灯丝电阻与温度的关系等．实物图的连接是很常见、很典型的题型，一定要掌握．