Question

在测定“小灯泡电功率”的实验中，已知电源电压为6V，小灯泡的额定电压为3.8V，图甲是小华没有连接完的实物电路．
（1）请用笔画出导线，将实物电路连接完整，要求滑片P向右移动，小灯泡变亮．
（2）电路连接正确后，小王华闭合开关，发现小灯泡不亮，电压表有示数且为6V，电流表示数为0，则产生这个故障的原因可能是______ （答一种即可）．
（3）故障排除后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片使小灯泡正常发光，电流表的示数为0.2A，则小灯泡的额定功率是______W．
（4）小华又取了一个规格、型号完全相同的旧灯泡进行实验，发现在额定电压下工作时，灯泡亮度明显偏暗，小华仔细观察，发现这只灯泡的玻璃内壁变黑．灯泡亮度偏暗的原因是______．

Answer 1

解：（1）灯泡变亮→电路电流过大 总电阻减小→滑动变阻器电阻减小，滑动变阻器接右下端B接线柱，滑片右移，滑动变阻器接入电路电阻丝变短，电阻变小．
滑动变阻器串联在电路中．如图．

（2）小灯泡不亮，说明电路中断路的地方，电压表示数为6V等于电源电压，说明电压表的两个接线柱和电源连接的部分没有断路，故障是小灯泡断路了；
（3）小灯泡正常发光，此时电压等于额定电压，则小灯泡的额定功率：P=UI=3.8V×0.2A=0.76W．
（4）钨丝变细是因为钨在高温下升华为钨蒸气的缘故，灯泡内壁变黑是因为钨蒸气在遇冷后又发生凝华，附着在了灯泡壁上的缘故；
在灯丝的长度、材料等不变的情况下，灯丝的横截面积越小，其电阻会越大．
由P=可知：在电压不变时电阻越大，消耗的功率越小．
故答案为：（1）如上图；（2）小灯泡开路；（3）0.76；
（4）灯丝升华变细，灯丝电阻变大，当小灯泡工作在额定电压时，电流较额定电流小，达不到灯泡额定功率．
分析：（1）测定灯泡功率的实验中，灯泡与滑动变阻器串联，滑片右移，灯泡变亮，电路电流变大 总电阻变小，滑动变阻器接入电路的电阻丝变短，滑动变阻器一定接右下角接线柱．
（2）小灯泡不亮，电压表有示数且为6V，电流表示数为0，说明小灯泡断路，电压表此时测电源电压；
（3）知道电压和电流，根据P=UI计算；
（4）钨是一种特殊的材料，在吸热时能直接变为气态，在放热时又能直接变为固态．导体电阻的大小与导体的长度、材料、横截面积等有关系．
点评：本题的难点在于（4）：升华与凝华是在固态与气态之间的直接转化，钨丝就是一个典型的例子．
影响电阻的大小的因素也是我们应熟练掌握的知识，它可以帮助我们分析灯丝阻值的变化情况．