Question

如圖甲所示的是“測量小燈泡的電功率”的實驗電路圖，圖乙是即將連接完成的實驗電路．其中電源為三節新的干電池，燈泡的額定電壓為3.8V，燈絲的電阻約為10Ω，滑動變阻器標有“10Ω，1A”的字樣．

（1）照電路圖，用筆畫線代替導線，將實物圖未完成的部分連接好．
（2）當閉合電路的開關時，若出現以下不正常現象（見下表），請你從下列選項中選擇可能的原因填入表中（只要填選項代號）．

順序	電路中出現的不正常現象			可能的原因
	電燈的亮暗	電流表示數I/A	電壓表示數U/V
甲	不亮	0.54
乙	很亮	0.42	4.2
丙	不亮		4.5

A．電路中a、b間斷路
B．電路中a、b間短路
C．滑動變阻器連入電路中的電阻太小
（3）排除故障后閉合開關，移動滑片P到某處，電壓表的示數為2.2V，要測量小燈泡的額定功率，應將滑片P向______端滑動（選填“左”或“右”）．若燈泡正常發光時電流表示數如圖丙所示，則燈泡的額定功率是______W．
（4）實驗中正確地測出了三組數據，并根據每組數據正確計算出三個相應的電阻值，比較發現它們之間有較大差異，你認為產生這種差異的原因是______．

Answer 1

【答案】分析：（1）根據歐姆定律判斷電流表的量程，把電流表串聯接入電路；由燈泡的額定電壓判斷電壓表的量程，把電壓表并聯接入電路；
（2）電路故障有兩類：短路和斷路；電路短路時，短路部分無電壓，電流大；電路斷路時，斷路部分無電流，電壓大；
（3）燈泡的額定功率是在額定電壓下工作時的功率，所以移動滑動變阻器使小燈泡分得的電壓增大到3.8V，根據電流表的量程和分度值確定電路中電流，最后利用P=UI計算它的額定功率；
（4）導體電阻跟導體長度、橫截面積、材料、溫度有關，從電阻大小影響因素來考慮．
解答：解：（1）由歐姆定律可知，額定電壓是3.8V的燈泡，當阻值約為10Ω時，其電流會在0.3A左右，小于0.6A，故電流表用0～0.6A量程，并與燈泡串聯；小燈泡的額定電壓為3.8V，故電壓表用0～15V的量程，并與燈泡并聯；如下圖．

（2）甲現象中燈泡不亮而電流很大是短路現象，故選B；
乙現象中燈泡很亮，既有電流也有電壓，說明滑動變阻器接入電阻較小，故選C；
丙現象中燈泡不亮，無電流而電壓較大是斷路現象，故選A；
故答案如下表；

順序	電路中出現的不正常現象			可能的原因
	電燈的亮暗	電流表示數I/A	電壓表示數U/V
甲	不亮	0.54		B
乙	很亮	0.42	4.2	C
丙	不亮		4.5	A

（3）滑動變阻器的滑片P向左端移動，使小燈泡分得的電壓增大，達到額定電壓3.8V；
電流表的量程是0～0.6A，分度值為0.02A，所以通過小燈泡的電流0.38A；
燈泡的額定功率：
P=UI=3.8V×0.38A=1.44W．
（4）實驗過程中，燈絲的長度、橫截面積、材料都不變，當電壓增大時，燈泡的實際功率變大，燈絲的溫度升高，電阻是變大，故得到燈絲的電阻隨溫度升高而變大．
故答案為：（1）如上圖；（2）B、C、A； （3）左； 1.44；（4）燈絲的電阻與溫度有關．
點評：此題考查實驗“測小燈泡的電功率”，包括電路的連接、電流表和電壓表量程的選擇、電路故障的分析、額定功率的計算等，都是重點知識，應當熟練掌握．