Question

【题目】王涛同学发现，在用电高峰期同一个灯泡的亮度是不同的。为此，他设计以下实验探究“小灯泡的亮度与什么因素有关”。其中电源电压恒为6V，小灯泡上标有“3.8V”字样。

按要求完成以下问题：

（1）用笔画线代替导线，将甲图中实物电路连接完整（要求：滑片向左移动时，电流表示数变大）。并在虚线框内画出实验电路图。

（_____）

（2）进行实验时，观察到电流表指针偏转情况如乙图所示，说明______，将电流表正确接入电路后，再次闭合开关，发现小灯泡亮了，而电流表无示数，电压表有示数，则可能的故障是__________。

（3）排除故障后继续实验，王涛进行了4次测量，并将有关数据及现象记录在如下表格中。在第1次实验中小灯泡不亮的原因是：_____________________ 。

物理量 次数	电压U/V	电流I/A	实际电功率P/W	小灯泡亮度
1	1.2	0.15	0.18	不亮
2	2.2	0.22	0.48	较暗
3	3.8	0.30		正常
4	4.5	0.34	1.53	很亮

（4）灯泡正常工作时电流表示数如丙图所示，则小灯泡的额定功率为_____W。

（5）分析实验数据及现象可以得出用电高分期灯泡变暗的原因是：_____________。

（6）请用以上结论L1“36V 40W”和L2“220V 40W”的两个灯泡正常发光时，哪个灯泡更亮，为什么？__________________。

（7） 实验结束后，小组的王亮同学想利用原有的实验器材验证“电流与电压成正比的关系”，下图丁是王亮根据实验数据画出的电流与电压的关系图像，发现电流与电压不成正比，其原因是：_______ 。

Answer 1

【答案】 正负接线柱接反了 电流表短路 电阻太大，电路中电流太小 1.14 用电高峰期电路中电流变大，电源电压不变，根据串联电路的分压特点，导线分担电压变大，灯泡两端分担的电压变小，所以灯泡变暗。 两个灯泡正常发光时，实际功率等于额定功率，其功率都是40W，所以两个灯泡一样亮。 因为小灯泡的电阻受温度的影响。

【解析】

（1）根据要求连接实物图，画出对应的电路图；（2）直到电流表的使用。（3）

根据数据计算小灯泡的额定功率。（4）小灯泡的亮度与实际功率有关。（5）灯泡电阻受温度的影响。

（1）滑动变阻器应串联在电路中，电压表并联在小灯泡两端，如图所示：

电路图如图：

（2）由乙图可知，电流表指针向左偏转，说明电流表的正负接线柱接反了。将电流表正确接入电路后，再次闭合开关，发现小灯泡亮了，说明有电流通过小灯泡，而电流表无示数，则电流表短路，电压表有示数，测小灯泡两端的电压。 所以故障是电流表短路。

（3）第一次实验，电路中有电流，灯不亮，可能是电路中的电流太小，不足以使小灯泡发光；

（4）由第三组实验数据可得，小灯泡的额定电压为3.8V，正常工作电流为0.3A。所以小灯泡的额定功率为P额=U额I=3.8V0.3A=1.14W。

（5）用电高峰期电路中电流变大，电源电压不变，根据串联电路的分压特点，导线分担电压变大，灯泡两端分担的电压变小，所以灯泡变暗。

（6）L1“36V 40W”和L2“220V 40W”的两个灯泡正常发光时，实际功率等于额定功率，其功率都是40W，所以两个灯泡一样亮。

（7）由丁图知，电流与电压不成正比，是因为实验中用的是小灯泡，因为小灯泡的电阻受温度的影响。