Question

为了测定额定电压为3.8伏的小灯泡的额定功率，请回答下列问题：

（1）画出电路图 并依据电路图将实物图连接完整．（估计小灯泡的额定功率为1.5瓦左右）
（2）闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应置于

左

 端．
（3）正确连接电路后，小军发现小灯泡不亮，电压表指针有很大偏转，其原因可能是

小灯泡处接触不良

（写出一种即可）．
（4）排除故障后，小军想看看小灯泡最亮会有多亮，他应该把滑动变阻器的滑片向

右

（填“左”、“右”）移动．
（5）下表是小军测得的5组实验数据，同时记录了小灯泡亮度变化情况．则小灯泡的额定功率是

1.178

W；小灯泡亮度变化规律是

电压越大，实际电功率越大，灯越亮

；
除了表格中列出的数据和实验现象外，你还能发现的问题是

灯丝电阻的大小与温度有关

．

次数	1	2	3	4	5
U/V	3.0	3.5	3.8	4.0	4.5
I/A	0.28	0.30	0.31	0.32	0.34
亮度	增加

Answer 1

分析：（1）根据灯泡的额定电压确定电压表的量程且与灯泡并联，根据P=UI求出灯泡额定电流的大约值确定电流表的量程且与灯泡串联，保护电路和改变灯泡两端的滑动变阻器按一上一下的原则串联在电路中，然后与电源、开关组成电路，据此画出电路图和连接实物图；
（2）为防止电路中电流过大烧坏用电器，闭合开关前滑动变阻器处于最大阻值处；
（3）电压表指针有很大偏转说明电压表两接线柱与电源之间是通路，灯泡不亮说明电压表并联的部分断路，不可能是电路中电流过小造成的，否则电压表指针不可能有很大偏转；
（4）要使灯泡的亮度变大，应使灯泡两端的电压变大，电路中的电流变大，减小电路中的总电阻即减小滑动变阻器接入电路中的电阻；
（5）①由表格中数据可知额定电压下的电流，由P=UI可求得额定功率；
②由表中所示可得灯泡亮度的变化与电压的关系；
③表格中已列出电压及电流，根据欧姆定律求出电阻，故可以推导电阻的变化，并探究问题．

解答：解：
（1）灯泡的额定电压为3.8V，所以电压表的量程为0～15V，且与灯泡并联；根据P=UI可得，灯泡的额定电流约为I=

P

U

=

1.5W

3.8V

≈0.4A，所以电流表的量程为0～0.6A，且与灯泡串联；滑动变阻器按一上一下的原则串联在电路中，然后与电源、开关组成电路，电路图和实物图的连接如下图所示：

（2）闭合开关前，保护电路的滑动变阻器的滑片位于最大阻值处的左端；
（3）正确连接电路后，小军发现小灯泡不亮，电压表指针有很大偏转，其原因可能是灯泡断路或小灯泡处接触不良等；
（4）要使小灯泡达到最亮，因增大灯泡两端的电压，增大电路中的电流，减小电路中的总电阻，减小滑动变阻器接入电路中的电阻即滑片右移；
（5）①由表中数据知当电压为3.8V时，电流为0.31A，
则小灯泡的额定功率：
P_额=U_额I_额=3.8V×0.31A=1.178W；
②由表可知：随着电压的增大，亮度增加，所以得出规律：电压越大，实际电功率越大，灯越亮；
③由欧姆定律得：电阻依次为：10.7Ω，11.7Ω，12.3Ω，12.5Ω，13.2Ω，当电压增大时，灯泡的实际功率变大，灯丝的温度升高，电阻变大，故灯丝电阻的大小与温度有关．
故答案为：
（1）如上图所示；
（2）左；
（3）小灯泡处接触不良；
（4）右；
（5）1.178；电压越大，实际电功率越大，灯越亮；灯丝电阻的大小与温度有关．

点评：本题考查了实验电路图的设计和实物图的连接、滑动变阻器的使用、电路故障的分析、电功率的计算等，涉及的知识点较多，综合性强，是一道难题；分析电路故障时，应根据电流表、电压表等电路元件状态综合分析，然后确定故障原因，指针满偏说明电流或电压过大，指针偏转角度较小说明电流或电压较小，指针反偏说明正负接线柱接反．