Question

14．某实验小组的同学用“伏安法”测量小灯泡电功率，待测小灯泡额定电压为3.8V，小灯泡的额定功率估计在1W 左右．

（1）请用笔画线代替导线，完成图乙中实物电路的连接，连线时导线不能交叉．
（2）移动滑动变阻器的滑片，小灯泡正常发光时，电流表示数如图甲所示，请读出电流表的示数，并填入表格中．

电压U/V	1.5	2.0	2.5	3.0	3.8	4.0
电流I/A	0.2	0.22	0.25	0.28		0.34
电功率P/W	0.3	0.44	0.625	0.84	0.216	1.36
灯泡发光情况	很暗→暗→正常发光→很亮

（3）小组同学们分析实验数据得出：小灯泡的发光亮度是由灯泡的实际功率决定的．
（4）用图乙电路还可测量灯泡的电阻，当小灯泡正常发光时的电阻是12Ω（取整数）．

Answer 1

分析 （1）伏安法测灯泡功率，电流表与灯泡串联测电路电流，滑动变阻器与灯泡串联保护电路，同时改变灯泡两端电压，开关串联在电路中，控制电路的通断，电压表与灯泡并联测灯泡电压，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，据此连接电路图．
（2）由图乙确定电流表量程与最小分度值，读出电流表示数．
（3）分析表中的实验数据，看灯泡亮度与灯泡实际功率间的关系，从而得出结论．
（4）根据R=$\frac{U}{I}$计算电阻．

解答 解：（1）将电压表与灯泡并联，灯泡额定为3.8V，电压表选0～15V量程，
电流表与灯泡串联，灯泡的额定电流大约为I=$\frac{P}{U}$=$\frac{1W}{3.8V}$≈0.26A，所以选0～0.6A量程，实物电路图如图所示．

（2）电流表量程是0.6A，由图乙可知，电流表最小分度值是0.02A，电流表示数是0.32A；
（3）由表中实验数据可知，随灯泡实际功率的增大，灯泡越来越亮，由此可见：小灯泡的亮度由灯泡实际功率决定．
（4）灯泡正常发光的电压为3.8V，电流为0.32A，则灯泡的电阻为R=$\frac{U}{I}$=$\frac{3.8V}{0.32A}$=12Ω．
故答案为：（1）见上图；（2）0.32；（3）实际功率；（4）12．

点评 本题考查了电流表量程的选择、连接实物电路图、电流表读数、电阻的计算、分析影响灯泡亮度的因素、影响灯泡电阻的因素，是实验的常考内容．