Question

明明同學在測量額定電壓為3.8V的小燈泡的額定功率和電阻的實驗時，電源電壓為6V．
（1）根據(jù)題目要求，把圖中的電路補充完整．
（2）連接實物時，開關(guān)應處于

斷開

狀態(tài)，應該把變阻器的滑片移到

右

端．（選填“左”或“右”）
（3）明明同學在檢查電路連接正確后，閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮，電壓表有示數(shù)約為6V，電流表示數(shù)為0，則產(chǎn)生這個故障的原因可能是

燈泡斷路

．
（4）排除故障后閉合開關(guān)，當變阻器的滑片在圖中位置電壓表的示數(shù)為2.5V，那么應該把變阻器的滑片向

左

（選填“左”或“右”）移動，當電壓表的示數(shù)為

3.8

V時，小燈泡正常發(fā)光．
（5）明明在移動滑片的過程中，記錄了如下的電流隨電壓變化示數(shù)值，分析實驗數(shù)據(jù)表格可知，在燈絲中電流逐漸增大的過程中，燈絲的電阻

變大

（選填“變大”、“變小”或“不變”），其原因可能是導體的電阻隨溫度的升高而不斷

增大

（選填“增大”或“減小”），為此明明采取了求平均值的方式計算出了小燈泡的電阻．請你幫明明寫出小燈泡的電阻是

11.22

Ω（結(jié)果保留兩位小數(shù)），小燈泡的額定功率為

1.216

W．

實驗次數(shù)	1	2	3	4	5	6
U/V	2.20	2.80	3.40	3.60	3.80	4.00
I/A	0.22	0.27	0.30	0.31	0.32	0.33

Answer 1

分析：（1）電壓表與燈泡并聯(lián)，根據(jù)燈泡的額定電壓確定電壓表的量程；滑動變阻器與燈泡串聯(lián)，且要接一上一下的原則連接；
（2）為保護電路，連接電路時開關(guān)要斷開，滑動變阻器的滑片要移至最大阻值處；
（3）小燈泡不亮，電流表示數(shù)為0，說明電路中有斷路，再根據(jù)電壓表的示數(shù)判斷出故障的具體位置；
（4）燈泡正常發(fā)光時，燈泡兩端電壓為燈泡的額定電壓，故燈泡兩端電壓需由2.5V增大到3.8V，根據(jù)串聯(lián)電路分壓的特點判斷滑動變阻器兩端電壓的變化以及滑動變阻器接入電路電阻的變化；
（5）根據(jù)分析表中的6組數(shù)據(jù)，利用歐姆定律的變形公式分別求出每次燈絲的阻值，從而得出燈絲電阻與電流的關(guān)系，以及燈絲電阻與溫度的關(guān)系，并求出電阻的平均值；根據(jù)燈泡的額定功率和額定電流，利用P=UI求出燈泡的額定功率．

解答：解：（1）將電壓表與燈泡并聯(lián)，燈泡的額定電壓為3.8V，所以電壓表應選擇0～15V的量程；滑動變阻器與燈泡串聯(lián)，已接了下面一個接線柱，可再接上面任意一個接線柱，如圖所示：

（2）在連接電路過程中，開關(guān)必須處于斷開狀態(tài)；并且滑動變阻器的滑片要移至最大阻值處，即最右端；
（3）小燈泡不亮，電流表示數(shù)為0，說明電路中有斷路；電壓表示數(shù)為6V等于電源電壓，說明電壓表的正負接線柱和電源兩極相連，因此故障為燈泡斷路，即導體的電阻隨溫度的升高而不斷增大；
連接的部分沒有斷路，從實物圖上不難看出，故障是小燈泡斷路了．
（4）要使燈泡正常發(fā)光，需使燈泡兩端電壓為3.8V，故需使電壓表的示數(shù)由2.5V增大到3.8V，根據(jù)串聯(lián)電路分壓的特點，滑動變阻器兩端電壓需減小，故滑動變阻器接入電路的阻值要減小，即滑片向左端移動．
（5）∵I=

U

R

∴根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知，R₁=

U1

I1

=

2.2V

0.22A

=10Ω；
R₂=

U2

I2

=

2.8V

0.27A

≈10.37Ω；
R₃=

U3

I3

=

3.4V

0.3A

≈11.33Ω；
R₄=

U4

I4

=

3.6V

0.31A

≈11.61Ω；
R₅=

U5

I5

=

3.8V

0.32A

≈11.88Ω；
R₆=

U6

I6

=

4V

0.33A

≈12.12Ω；
顯然在燈絲中電流逐漸增大的過程中，燈絲的電阻變大；其原因可能是導體的電阻隨溫度的升高而不斷增大；
小燈泡的電阻：R=

1

6

×（10Ω+10.37Ω+11.33Ω+11.61Ω+11.88Ω+12.12Ω）≈11.22Ω；
根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知，當燈泡兩端電壓為3.8V時，通過的電流為0.32A，則小燈泡的額定功率：P=UI=3.8V×0.32A=1.216W．
故答案為：（2）斷開；右；（3）燈泡斷路；（4）左；3.8；（5）變大；增大；11.22；1.216．

點評：本題考查了實物圖連接、連接電路的注意事項、電路故障的判斷、影響電阻的因素、歐姆定律和功率的計算公式的應用，還考查了多次測量求平均值計算燈絲的阻值，對于這些知識要全面掌握．