Question

在测量小灯泡电功率的实验中
（1）实验原理是________．（写出公式即可）
（2）要测定一只额定电压为3.8V，允许通过的最大电流为0.4A的小灯泡的额定功率，现有下列器材：电压表（量程为0～3V和0～15V），电流表（量程为0～0.6A和0～3A），干电池三只，滑动变阻器（0～15Ω，2A），开关一个，导线若干．
①根据现有器材，将设计出的实验电路图画在方框内；
②电源电压应选择________V；
③根据电路图，用笔画线代替导线把图中的实验器材连成实验电路（导线不要交叉）；在连接电路前，开关要________．
④闭合开关前，应把滑动变阻器的阻值调到________（填“0Ω”、“7.5Ω”或“15Ω”）；滑动变阻器在电路中的作用是________．
⑤闭合开关后，调节滑动变阻器，测得三组数据如下表，请将最后一栏补充完整：

实验序号	电压表读数/V	电流表读数/A	发光情况
1	3	0.3	较暗
2	3.8	0.35	正常发光
3	4	0.37	________

（3）根据实验数据可知，小灯泡的额定功率是________W．
（4）实验过程中，小敏同学闭合开关，电流表指针反偏，请分析其原因：________．

Answer 1

解：
（1）本实验的原理是：P=UI．
（2）①电压表与灯泡并联；电流表与灯泡串联；滑动变阻器串联在电路中，起保护作用；开关串联在电路中控制断路．根据各元件的连接方式，画出电路图如下．
②因为一节干电池提供1.5V的电压，而灯泡的额定电压为3.8V，所以至少需要三节干电池提供电源电压，即3×1.5V=4.5V．
③电流表选择0～0.6A量程，电压表选择0～15V量程，滑动变阻器采用“一上一下”的接法，电路连接如下．为保护电路，在连接过程中，开关要处于断开状态．
④已知滑动变阻器的最大阻值为15Ω，要保护电路，滑片应位于最大阻值处，也就是将电阻调到15Ω处；
滑动变阻器在电路中的作用是：改变接入电路电阻的大小，使灯泡两端电压等于额定电压．
⑤灯泡亮度决定于实际功率，在额定电压下灯泡正常发光，实际功率等于额定功率，当实际电压高于额定电压，实际功率也高于额定功率，所以灯泡过亮．
（3）灯泡的额定功率为P=UI=3.8V×0.35A=1.33W；
（4）电流表指针倒转，原因是电流没有从正接线柱流入，从负接线柱流出．
故答案为：
（1）P=UI；
（2）①电路图如下：

②4.5；
③
断开；
④15Ω；使灯泡两端电压等于额定电压；
⑤过亮；
（3）1.33；
（4）电流表正负接线柱接反．
分析：（1）测定小灯泡功率的实验原理是：用电压表测出小灯泡两端的电压，用电流表测出通过小灯泡的电流，根据P=UI求出小灯泡的电功率；
（2）①测灯泡的功率的实验中，用电压表与灯泡并联测电压，用电流表与灯泡串联测电流，起保护作用的滑动变阻器串联在电路中，控制电路电路的开关串联在中．根据各元件的连接方式，画出电路图；
②根据一节干电池的电压和灯泡的额定电压计算出电源电压即所用干电池的个数；
③根据电路图设计电路时，注意导线不要交叉，电流表、电压表量程选择合适，电流方向正确；为了保护电路，连接电路时，开关处于断开状态；
④为了保护电路，连接电路时，滑动变阻器的滑片处于最大阻值处；要测量灯泡的额定功率，两端电压应该等于额定电压；
⑤灯泡亮度决定于灯泡的实际功率；
（3）已知灯泡额定电压和正常工作电流，利用公式P=UI得到额定功率；
（4）电流表要串联在电路中，并且使电流从正接线柱流入，从负接线柱流出．
点评：此题考查了测定小灯泡电功率实验的原理，电压表、电流表量程的连接，滑动变阻器的使用，电功率的计算，电路图的设计，实物图的连接等，涉及的知识点较多，综合性强，具有较强的代表性．