Question

16．某同学做“测量小灯泡额定功率”的实验时，连接了如甲图所示的部分电路，实验前观察小灯泡的螺旋套上标有“3.8V”字样．

（1）请你用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整（要求滑片向右移动时电压表示数变大）．
（2）闭合开关前小明发现电流表指针位置如图乙所示，他应该将电流表指针调零；闭合开关后，发现灯泡立刻发出耀眼的光，他在实验中操作不当之处是没有将变阻器的最大阻值连入电路．
（3）正确操作后，小明同学闭合开关，移动滑片，眼睛看电压表，使电压表的示数为3.8V时小灯泡正常发光，此时电流表表盘如丙图所示，则小灯泡的额定电功率是0.76W．
（4）向左移动变阻器滑片，会看到灯泡变暗（暗/亮）一些，在她移动滑片过程中，发现电压表示数要比电流表示数变化的快，这是因为灯丝的电阻随温度的减小而减小．
（5）假如电压表15V量程损坏，3V量程能正常使用，电源电压为6V且稳定不变，仍利用现有的器材测定小灯泡的额定功率，为完成实验，正确的操作方法是：将电压表并联在变阻器的两端，移动滑动变阻器的滑片，使电压表示数为2.2V，记下此时电流表的示数I．

Answer 1

分析 （1）根据螺旋套上标有“3.8V”字样确定电压表量程；根据“要求滑片向右移动时电压表示数变大”确定变阻器接线柱的连接；
（2）电流表使用前应调零；闭合开关前，滑动变阻器连入电路的电阻应最大；
（3）灯在额定电压下的功率为额定功率，根据电流表小量程读数，根据P=UI求灯的额定功率；
（4）根据灯丝电阻随温度的降低而减小的特点进行分析；
（5）根据串联电路电压的特点，当变阻器的电压为2.2V时，灯一定正常发光，据此作答．

解答 解：（1）螺旋套上标有“3.8V”字样，即灯的额定电压为3.8V，所以电压表应选用大量程将，电压表并联在灯的两端；因“要求滑片向右移动时电压表示数变大”，电路中电流变大，电阻变小，所以应将变阻器滑片以右电阻丝连入电路，如下图所示：

（2）闭合开关前小明发现电流表指针位置如图乙所示，即指针没有指向零刻度，他应将电流表指针调零；闭合开关后，发现灯泡立刻发出耀眼的光，说明此时电路中电流很大，电路的电阻很小，说明他在闭合开关前没有将变阻器的最大阻值连入电路；
（3）灯在额定电压下的功率为额定功率，所以为测灯的额定功率，小明同学闭合开关，移动滑片，眼睛看电压表，使电压表的示数为3.8V，灯泡正常发光；
电流表小量程的分度值为0.02A，示数为0.2A，灯的额定功率P=UI=3.8V×0.2A=0.76W；
（4）向左移动变阻器滑片，变阻器连入电路中的电阻增大，根据欧姆定律，电路中电流减小，灯变暗；
灯丝的电阻随温度的降低而减小，向左移动滑片子的过程中，电压、电流均减小，功率减小，灯丝的温度降低，所以电阻减小，因此出现电压表示数要比电流表示数变化的快的情形；
（5）根据串联电路电压的特点，当变阻器的电压为6V-3.8V=2.2V＜3V，灯两端的电压为3.8，灯正常发光．所以可将电压表并联在变阻器的两端，移动滑动变阻器的滑片，使电压表示数为2.2V，记下此时电流表的示数I．
故答案为：（1）如上图所示；
（2）将电流表指针调零；没有将变阻器的最大阻值连入电路；
（3）电压表；3.8；0.76；
（4）暗；灯丝的电阻随温度的减小而减小；
（5）将电压表并联在变阻器的两端，移动滑动变阻器的滑片，使电压表示数为2.2V，记下此时电流表的示数I．

点评 本题测量小灯泡额定功率，考查电路的连接、注意事项、操作过程、功率的计算、影响电阻大小的因素及设计实验方案的能力，是中考的热点问题．