Question

15．在“測量小燈泡的電功率”的實驗中，已知小燈泡的額定電壓是3.8V，燈絲電阻約10Ω．
（1）圖甲是實驗所用的器材，請用筆畫線代替導(dǎo)線完成實驗電路的連接，要求：變阻器的滑片向右移動時，接入電路的阻值變小．

（2）連接電路后閉合開關(guān)，移動變阻器的滑片，發(fā)現(xiàn)小燈泡始終不亮，電壓表、電流表均無示數(shù)，其原因可能是以下情況中的C．
A．小燈泡處斷路            B．小燈泡被短接
C．變阻器處斷路            D．電壓表被短接
（3）改變變阻器滑片的位置，測得下表中的三組數(shù)據(jù)，其中第一組數(shù)據(jù)電流表的示數(shù)如圖乙所示，其值為0.36A．由表中數(shù)據(jù)可知，小燈泡正常發(fā)光時的功率為1.52W，電阻為9.5Ω．

實驗次數(shù)	電壓U/V	電流I/A	小燈泡的亮度
1	3.00		暗
2	3.80	0.40	亮
3	4.50	0.42	很亮

（4）在實驗過程中發(fā)現(xiàn)，當(dāng)小燈泡兩端的電壓逐漸增大時，通過它的電流也隨之增大，燈泡的亮度變亮，說明燈泡的亮度取決于它的實際功率．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)實驗原理連接電路，根據(jù)燈泡規(guī)格選擇電表量程，由滑片P向左移時燈變亮，確定變阻器的接線柱；
（2）根據(jù)電路故障現(xiàn)象分析電路故障原因；
（3）故先判斷出電流表的量程，而后據(jù)分度值讀出電流表的示數(shù)，后據(jù)公式P=UI可計算出此時的額定功率；
（4）燈泡的亮度關(guān)鍵是看燈泡所在電路的實際電壓的大小，實際電壓大實際功率就大，燈泡就亮，實際電壓小，實際功率就小，燈泡就暗；

解答 解：（1）由實驗原理知，測燈泡的電功率需要用電壓表與燈泡并聯(lián)測其電壓，由燈泡額定電壓為3.8V知，電壓表應(yīng)使用0-15V量程；
燈泡正常發(fā)光的電流約為：I=$\frac{{U}_{額}}{{R}_{L}}$=$\frac{3.8V}{10Ω}$=0.38A，所以電流表應(yīng)使用0-0.6A量程；
滑動變阻器應(yīng)一上一下串聯(lián)入電路中，滑片P向右移時，電阻減小，所以應(yīng)將其右下接線柱接入電路中．如圖所示：

（2）A、如果燈泡斷路，燈泡不亮，電流表沒有示數(shù)，電壓表有示數(shù)，不符合題意，故A錯誤；
B、如果燈泡短接，燈泡不亮，電壓表無示數(shù)，電流表有示數(shù)，不符合題意，故B錯誤；
C、如果滑動變阻器斷路，燈泡不亮，電流表與電壓表都沒有示數(shù)，符合題意，故C正確；
D、如果電壓表短接，燈泡不亮，電壓表無示數(shù)，電流表有示數(shù)，不符合題意，故D錯誤．
故選C．
（3）圖乙中電流表選的是小量程，即其分度值是0.02A，故電流表的示數(shù)是0.36A；
由表中數(shù)據(jù)知燈泡正常發(fā)光時的電壓為3.8V，電流為0.4A，故此時燈的額定功率是：P=UI=3.8V×0.4A=1.52W，此時的電阻為：R=$\frac{U}{I}$=$\frac{3.8V}{0.4A}$=9.5Ω；
（4）在實驗過程中發(fā)現(xiàn)，當(dāng)小燈泡兩端的電壓逐漸增大時，通過它的電流也隨之增大，電功率也增大，燈泡的亮度變亮，說明燈泡的亮度取決于它的實際功率．
故答案為：（1）電路連接如上圖所示：（2）C；（3）0.36；1.52；9.5；（4）實際功率．

點評 本題考查了實物電路的連接，重點是電表和滑動變阻器的連接、故障分析、額定功率的計算、電阻的計算，屬于基礎(chǔ)題．