Question

11．在“测量小灯泡的电功率”的实验中，已知小灯泡的额定电压是3.8V，灯丝电阻约10Ω．
（1）图甲是实验所用的器材，请用笔画线代替导线完成实验电路的连接，要求：变阻器的滑片向右移动时，接入电路的阻值变小（温馨提醒：连接电路时，注意正确选择电表量程）．

（2）连接电路后闭合开关，移动变阻器的滑片，发现小灯泡始终不亮，电压表、电流表均无示数，其原因可能是滑动变阻器断路．
（3）改变变阻器滑片的位置，测得下表中的三组数据，其中第一组数据电流表的示数如图乙所示，其值为0.36A．由表中数据可知，小灯泡正常发光时的功率为1.52W，电阻为9.5Ω．

实验次数	电压U/V	电流I/A	小灯泡的亮度
1	3.00		暗
2	3.80	0.40	亮
3	4.50	0.42	很亮

（4）在实验过程中发现，当小灯泡两端的电压逐渐增大时，通过它的电流也随之增大，灯泡的亮度变亮，说明灯泡的亮度取决于它的实际功率．
（5）根据实验数据分别求出3次的电阻值，对比发现：不同电压下的小灯泡电阻值并不相同．产生原因：灯丝的电阻随着温度的升高而增大．

Answer 1

分析 （1）根据实验原理连接电路，根据灯泡规格选择电表量程，由滑片P向左移时灯变亮，确定变阻器的接线柱；
（2）小灯泡始终不亮，电流表均无示数可能是电路出现了断路，再由电压表示数分析电路故障原因；
（3）根据电流表的量程和分度值读出电流表的示数，再根据公式I=$\frac{U}{R}$、P=UI可计算额定功率和电阻；
（4）灯泡的亮度关键是看灯泡所在电路的实际电压的大小，实际电压大实际功率就大，灯泡就亮，实际电压小，实际功率就小，灯泡就暗；
（5）当灯的电压不同时，功率不同，灯越亮，灯丝的温度越高，电阻越大．

解答 解：
（1）由实验原理知，测灯泡的电功率需要用电压表与灯泡并联测其电压，由灯泡额定电压为3.8V知，电压表应使用0-15V量程；
灯泡正常发光的电流约为：I=$\frac{{U}_{额}}{{R}_{L}}$=$\frac{3.8V}{10Ω}$=0.38A，所以电流表应使用0-0.6A量程；
滑动变阻器应一上一下串联入电路中，滑片P向右移时，电阻减小，所以应将其右下接线柱接入电路中．如图所示：

（2）小灯泡始终不亮，电流表都没有示数，可能电路发生断路，电压表无示数，说明从电压表到电源间有断路，所以电路的故障可能是滑动变阻器断路；
（3）电流表应使用0-0.6A量程，分度值是0.02A，由图乙知，电流表的示数是0.36A；
由表中数据知灯泡正常发光时的电压为3.8V，电流为0.4A，故灯的额定功率是：P=UI=3.8V×0.4A=1.52W，
此时的电阻为：R=$\frac{U}{I}$=$\frac{3.8V}{0.4A}$=9.5Ω；
（4）在实验过程中发现，当小灯泡两端的电压逐渐增大时，通过它的电流也随之增大，电功率也增大，灯泡的亮度变亮，说明灯泡的亮度取决于它的实际功率．
（5）当灯的电压不同时，功率是不同的，电压越大，功率也越大，灯丝的温度越高，灯丝的电阻也越大．
故答案为：
（1）见上图；（2）滑动变阻器断路；（3）0.36；1.52；9.5；（4）实际功率；（5）灯丝的电阻随着温度的升高而增大．

点评 本题考查了测小灯泡电功率的实验中的电路的连接、故障判断、功率和电阻的计算及影响灯丝电阻的因素．都是常考问题，要掌握好．