Question

用伏安法测定额定电压为3.8V小灯定功率．电源电压为6V，灯泡电阻约为8Ω．
（1）请在下面的方框中画出实验电路图．  
（2）根据实验电路图连接试验器材．要求：滑片P右移时灯变亮．

（3）连接试验器材时，开关应该______．开关闭合之前滑动变阻器的滑片应位于______端（A、B）
（4）小刚合理地连接好电路，闭合开关，灯不亮，电流表有示数，电压表示数为0，原因是______．
（5）开关闭合后，电压表示数为2.5V，要使小灯泡正常发光，则应将滑片向______端（左、右）移动，使电压表示数为______V，此时电流表的示数如图所示，小灯泡的额定功率为______W．小灯泡正常发光时灯丝电阻是______．
（6）当灯丝两端电压增大时，灯丝电阻也增大．你认为引起灯丝电阻变化的原因是：______．

Answer 1

【答案】分析：（1）伏安法测灯泡电功率，电源、开关、灯泡、滑动变阻器、电流表串联，电压表与灯泡并联，据此作出实验电路图；
（2）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，根据实验电路图连接实物电路图，连接电路时，要注意电表正负接线柱不要接反．
（3）连接电路时，开关应断开；闭合开关前，滑片应置于阻值最大处．
（4）电路故障可能为断路或短路，根据故障现象分析电路故障原因．
（5）电压表示数小于灯泡额定电压，为使灯泡正常发光，应移动滑片，减小滑动变阻器接入电路的阻值，使电压表示数等于灯泡额定电压，此时灯泡正常发光；由图示电流表确定电流表量程与分度值，读出电流表示数，由电功率公式求出灯泡电功率，由欧姆定律求出灯泡电阻．
（6）从温度对电阻的影响分析答题．
解答：解：（1）伏安法测灯泡额定功率的实验电路图如图甲所示．
（2）灯泡额定电压是3.8V，电压表选0～15V量程，灯泡正常发光时的电流I===0.475A，电流表应选0～0.6A量程，根据电路图连接实物电路图，实物电路图如图乙所示．
（3）连接试验器材时，开关应该断开．开关闭合之前滑动变阻器的滑片应位于A端，此时滑动变阻器接入电路的阻值最大．
（4）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；电流表有示数，说明电路不存在断路；电压表示数为零，可能是电压表并联电路之外电路存在断路，或与电压表并联的灯泡短路；综合分析可知，电路故障是灯泡短路．
（5）电压表示数为2.5V，小于灯泡额定电压，为了使小灯泡正常发光，由电路可知，应向右移动滑片，减小滑动变阻器接入电路的阻值，使灯泡两端电压变大，直到电压表示数等于灯泡额定电压3.8V为止；由图示电流表可知，电流表量程是0～0.6A，分度值是0.02A，电流表示数是0.5A，灯泡额定功率P=UI=3.8V×0.5A=1.9W；
∵I=，∴灯泡正常发光时灯丝电阻R===7.6Ω．
（6）灯泡电压与电流变化时，灯泡实际功率变化，灯泡温度发生变化，而此时灯泡电阻发生变化，这说明灯丝电阻随温度的变化为变化．
故答案为：（1）实验电路图如图甲所示；（2）实物电路图如图乙所示；（3）断开；A；
（4）灯泡短路；（5）右；3.8；1.9；7.6Ω；（5）灯丝电阻随温度变化而变化．

点评：本题考查了实验电路设计、连接实物电路图、电路故障分析、滑动变阻器的调节、电表读数、求灯泡功率、求电阻、影响灯丝电阻的因素等问题；涉及的问题很多；应根据实验目的与实验器材设计实验电路；连接实物图时，要处于电表量程的选择，注意电表正负接线柱不要接反．