Question

【題目】【2016·寧夏卷】“測(cè)量小燈泡的電功率”的電路如所示，已知小燈泡的額定電壓為3．8V，電源為三節(jié)干電池．

（1）用筆畫線表示導(dǎo)線，根據(jù)電路圖（圖甲）將實(shí)物圖（圖丙）連接起來．

（2）正確連好電路后，閉合開關(guān)S，燈L不發(fā)光，電壓表有示數(shù)，電流表無(wú)示數(shù)，則故障的原因可能是 ．

（3）排出故障后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，測(cè)得三種實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，請(qǐng)你分析實(shí)驗(yàn)記錄數(shù)據(jù)和現(xiàn)象，回答問題．

	1	2	3
電壓U	2．0	3．8	4．5
電流I	0．26		0．32
亮度	逐漸增大
電功率P/W

①當(dāng)電壓表示數(shù)為3．8V時(shí)，電流表示數(shù)如圖乙所示，此時(shí)通過小燈泡燈絲的電流為 A．小燈泡消耗的電功率是 W．

②請(qǐng)寫出此實(shí)驗(yàn)記錄表格設(shè)計(jì)存在的不足之處： ．

③經(jīng)多次測(cè)量和計(jì)算比較，我們發(fā)現(xiàn)小燈泡兩端的電壓與對(duì)應(yīng)電流的比值并不是一個(gè)定值，而是變化的，其可能的原因是 ．

Answer 1

【答案】（1）如下圖所示；（2）小燈泡斷路；（3）①0．3；1．14；②電壓、電流沒有帶單位（或物理量沒帶單位）；③燈絲的電阻隨溫度的升高而增大（或燈絲的電阻隨溫度的改變而改變）

【解析】

（1）由題意知，小燈泡的額定電壓為3．8V，電壓表應(yīng)選用0～3V量程；根據(jù)乙圖和表格中的數(shù)據(jù)可知，電流表應(yīng)選用0～0．6A量程，注意電表的正負(fù)接線柱不要接反了；滑動(dòng)變阻器應(yīng)采用“一上一下”的接法；從電源正極開始根據(jù)電路圖連接實(shí)物圖中的各元件，實(shí)物圖如上圖所示；（2）閉合開關(guān)S，發(fā)現(xiàn)燈L不發(fā)光，電流表無(wú)示數(shù)，說明電路中有斷路故障；電壓表有示數(shù)，說明電壓表與電源兩極連通，電壓表兩接線柱到電源兩極間的各元件是完好的，則故障為小燈泡斷路；（3）①圖乙中電流表量程為0～0．6A量程，分度值為0．02A，其示數(shù)為0．3A；此時(shí)小燈泡消耗的電功率：P=UI=3．8V×0．3A=1．14W；②觀察分析實(shí)驗(yàn)記錄表格中的各物理量可知，電壓、電流沒有帶單位，這是表格設(shè)計(jì)的不足之處；③由電路圖和歐姆定律可知，電壓表與電流表示數(shù)的比值為燈絲的電阻；由題意知，小燈泡兩端的電壓與對(duì)應(yīng)電流的比值并不是一個(gè)定值，是變化的，說明燈絲的電阻是變化的；當(dāng)小燈泡兩端電壓增大時(shí)，燈泡的實(shí)際功率變大，燈絲溫度升高，燈絲的電阻增大；故可能的原因是燈絲的電阻隨溫度的升高而增大。