Question

14．如图1甲所示，是小明在“测量小灯泡电功率”实验中连接的实验电路，所用小灯泡的额定电压为3.8V，电源是电压为6V且保持不变的蓄电池组．

（1）闭合开关S前，滑片P应滑到最右端．（填“左端”或“右端”）
（2）请用笔画线代替导线将图乙的实物图补充完整．
（3）实验开始，当开关闭合，变阻器滑片P向左移动时，电流表示数变大，电压表示数变大．（填“变大”“变小”或“不变”）
（4）电路连接正确后，小明他们正常进行实验并将实验数据记录在下表中．若第二次测量时电流表的示数如图丙所示，则此时电路中电流为0.44A，可得小灯泡的额定功率为1.672W．分析表中数据，请写出你还能得出的一个结论：通过灯泡的电流随灯泡电压的增大而增大．

实验序号	1	2	3
小灯泡两端的电压U/V	3.0	3.8	4.5
通过小灯泡的电流I/A	0.36	0.44	0.45
小灯泡的发光亮度	较暗	正常发光	很亮

（5）如果电压表的0～15V量程被损坏，只有0～3V量程能正常使用，实验室里也没有其他电压表可供更换，要求利用现有器材测出小灯泡的额定功率．请在虚线框中画出电路图．
（6）由实验数据，小明还计算出灯泡的电阻，他发现灯丝的电阻是变化的，请分析造成这种差异的原因：灯丝电阻受温度影响，随温度升高而变大．

Answer 1

分析 （1）闭合开关前，滑动变阻器接入电路的阻值应该是滑动变阻器的最大阻值，根据电路图确定滑片的位置．
（2）根据灯泡额定电压确定电压表量程，把滑动变阻器、电流表串联接入电路，电压表与灯泡并联．
（3）滑动变阻器滑片向左移动，滑动变阻器接入电路的阻值减小，电路总电阻减小，电源电压不变，由欧姆定律可知，电路电流变大，据此判断电流表示数如何变化．
（4）由图示电流表确定其量程与分度值，读出其示数，由P=UI可以求出灯泡的额定功率；分析表中实验数据，可以得出相应的实验结论．
（5）电源电压为6V，根据串联电路电压特点，当灯泡电压为3.8V，滑动变阻器的电压为2.2V＜3V，可以利用0～3V量程测量滑动变阻器的电压．
（6）从温度对灯泡电阻的影响分析答题．

解答 解：（1）由电路图可知，闭合开关S前，滑片P应滑到最右端，此时滑动变阻器接入电路的阻值最大．
（2）灯泡额定电压是3.8V，电压表选0～15V量程，把滑动变阻器、电流表串联接入电路，电压表与灯泡并联，电路图如图所示：

（3）闭合开关，变阻器滑片P向左移动时，滑动变阻器接入电路的阻值减小，电路总电阻变小，电源电压不变，由欧姆定律可知，电流表示数变大，灯泡分压变大，电压表示数变大．
（4）由图丙所示电流表可知，其量程为0～0.6A，分度值为0.02A，电流表示数为0.44A，灯泡额定功率为P=UI=3.8V×0.44A=1.672W；由表中实验数据可知：通过灯泡的电流随灯泡电压的增大而增大．
（5）当灯泡正常发光时，即要使灯泡电压为3.8V，则滑动变阻器两端电压为6V-3.8V=2.2V＜3V，
所以把电压表并联在滑动变阻器的两端，移动滑动变阻器的滑片使电压表的示数为2.2V时，即可进行实验．
电路图如下图所示：

（6）灯丝电阻受温度影响，灯泡电阻不是定值，随温度升高而变大，因此根据表中实验数据计算出的灯泡阻值是变化的．
（7）连接完最后一根导线，灯泡立即发光，这是由于连接电路时没有断开开关造成的；灯泡发出明亮的光，说明灯泡实际功率很大，电路电流较大，电路电阻很小，这是由于滑动变阻器滑片没有置于最大阻值处造成的．
（8）测灯泡实际功率的实验原理是P=UI，测定值电阻阻值的实验原理是欧姆定律，它们的实验原理不同．
故答案为：（1）右端；（2）如图所示；（3）变大；变大；（4）0.44；1.672；通过灯泡的电流随灯泡电压的增大而增大；（5）电路图如图所示；（6）灯丝电阻受温度影响，随温度升高而变大．

点评 本题考查了连接实物电路图、设计实验电路、实验注意事项、电路分析、电表读数、求功率、实验数据处理等问题，涉及的问题很多，是一道实验综合题，都是实验的常考问题，一定要掌握；对电表读数时，要先确定其量程与分度值，然后再读数，读数时视线要与电表刻度线垂直．