Question

测定小灯泡额定功率的实验器材如图1所示，其中小灯泡上标有“3.8V”的字样，它的电阻约10Ω．

（1）请你用笔画线代替导线，把图1中的器材连接成实验电路（导线不要交叉）．
（2）丁丁同学合理地连接好电路，闭合开关，无论怎样调节滑动变阻器灯泡都不亮．于是丁丁提出以下猜想：
A．可能是灯丝断了
B．可能是小灯泡短路
C．可能是变阻器开路
究竟哪个猜想正确，可根据电流表和电压表的示数进行判断（电流表、电压表均无故障）．下表给出了电流表、电压表可能出现的几种情况，请判断每种情况下哪个猜想是正确的，并把其序号填写在对应的空格里．

电流表	电压表	判断结果
示数不为零	示数为零	B
示数为零	示数不为零	A
示数为零	示数为零	C

（3）丁丁排除故障后，调节滑动变阻器使小灯泡正常发光，此时电流表示数如图2所示，则通过小灯泡的电流为

0.36

A，小灯泡的额定功率为

1.368

W．
（4）丁丁根据测量灯泡实际功率的多组实验数据，作出了I-U图象，如图3所示．结果发现图线不是直线，这表明灯泡的电流与电压不成正比．丁丁很纳闷，请你帮助他分析原因．

Answer 1

分析：（1）根据灯泡额定电压确定电压表量程，根据灯泡正常发光时的电流确定电流表量程；伏安法测灯泡额定电功率，应把电源、开关、滑动变阻器、灯泡、电流表串联接入电路，电压表与灯泡并联，据此连接电路图；连接电路时，注意电表正负接线柱不要接反，注意滑动变阻器的接法．
（2）灯泡不亮，可能是灯泡电路存在断路或短路造成的，根据电表示数情况判断电路故障原因．
（3）由图2所示电流表确定电流表量程与分度值，读出电流表示数，然后由电功率公式求出灯泡额定功率．
（4）可从温度对灯泡电阻的影响分析原因．

解答：解：（1）灯泡额定电压是3.8V，电压表应选0～15V量程，灯泡正常发光时的电流I=

U

R

=

3.8V

10Ω

=0.38A，电流表选0～0.6A量程，伏安法测灯泡电功率的实物电路图如图所示．
（2）灯泡不亮，可能是灯泡断路，或灯泡短路，或灯泡之外电路断路造成的；
①电流表示数不为零，说明电路不存在断路，灯泡不亮只能是灯泡短路造成的，故B正确；
②电流表示数为零，说明电路存在断路，电压表示数不为零，说明电压表两接线柱与电源两极相连，电压表并联电路之外不存在断路，故电路故障是灯泡断路，故A正确；
③电流表示数为零，说明电路存在断路，电压表示数为零，说明电压表两接线柱与电源两极不相连，电压表并联电路之外存在电路，可能是与灯泡串联的滑动变阻器开路，故C正确；电路故障原因如下表所示．

电流表	电压表	判断结果
示数不为零	示数为零	B
示数为零	示数不为零	A
示数为零	示数为零	C

（3）电流表量程是0～0.6A，由图2所示电流表可知，电流表分度值是0.02A，
电流表示数是0.36A，灯泡额定功率P=UI=3.8V×0.36A=1.368W；
（4）由于灯丝电阻随温度的升高而变大，灯丝电阻不是定值，
灯泡两端的电压与通过灯泡的电流不成正比，所以I-U图象不是直线．
故答案为：（1）电路图如图所示；（2）如上表所示；（3）0.36；1.368；
（4）灯丝电阻随温度的升高而变大．

点评：本题考查了连接实物电路图、电路故障分析、电流表读数、求灯泡额定功率、影响灯泡电阻的因素等问题，是实验的常考问题，一定要掌握；连接电路图时要注意电表量程的选择，注意电表正负接线柱不要接反，要掌握滑动变阻器的接法．