Question

如圖所示，是小明在“測量小燈泡電功率”實驗中連接的實驗電路，所用小燈泡的額定電壓為3.8V，電源是電壓為6V且保持不變的蓄電池組．

（1）實驗開始，當開關閉合，變阻器滑片P向右移動時，電流表示數

 

，電壓表示數

 

．（選填“變大”、“變小”或“不變”）
（2）同組的小紅發現連線中有一處不符合實驗要求，所以才出現上述現象，而且只需改動一根導線的連接，就可以順利進行實驗．請你在需要改動的導線上打“×”，并用筆畫線代替導線畫出正確的接線．
（3）電路連接正確后，小明他們正常進行實驗并將實驗數據記錄在下表中．若第二次測量時電流表的示數如圖所示，則此時電路電流為

 

A，可得小燈泡的額定功率為

 

W．分析表中數據，請寫出你還能得出的一個結論：

 

．

實驗次數	1	2	3
電壓/V	3.0	3.8	4.5
電流/A	0.36		0.45

（4）如果電壓表的0～15V量程被損壞，只有0～3V量程能正常使用，實驗室里也沒有其它電壓表可供更換，要求利用現有器材測出小燈泡的額定功率．請在虛線框中畫出你設計的電路圖．

Answer 1

分析：（1）滑動變阻器接入右半段，滑片右移，接入電路的右半段變短．電阻變小，總電阻變小，電流變大．
燈泡和滑動變阻器串聯在電路中，總電壓等于電源電壓，電壓表測燈泡和滑動變阻器兩端的總電壓．
根據電源電壓不變判斷電壓表示數．
（2）測燈泡功率的實驗，電壓表要并聯在燈泡兩端測燈泡的電壓．
（3）電流表讀數：首先確定使用的量程，然后確定每一個大格和每一個小格代表的示數．
知道額定電壓和額定電流，根據P=UI，計算額定功率．
表格中有電壓和電流，可以判斷電流隨電壓的變化關系，可以判斷電阻跟電壓的變化關系．根據P=UI，求出三次功率，得出功率與電壓的關系．
（4）根據串聯電路電壓特點，當燈泡正常工作時，求出滑動變阻器電壓小于3V，測滑動變阻器電壓，間接得到燈泡的額定功電壓．

解答：解：（1）滑動變阻器接入右半段，滑片右移，總電阻變小，

電源電壓不變

電路電流變大，電流表的示數變大．
燈泡和滑動變阻器串聯在電源上，燈泡與滑動變阻器電壓之和等于電源電壓，
電壓表測燈泡和滑動變阻器兩端，滑片移動，不會改變電源電壓，所以電壓表示數不變．
（2）電壓表并聯在燈泡和滑動變阻器兩端，測兩者的總電壓是錯誤的．
電壓表要測燈泡兩端電壓，要并聯在燈泡兩端．如下面實物圖．

（3）電流表使用的0～0.6A，每一個大格代表0.2A，每一個小格代表0.02A，電流為0.42A．
P=UI=3.8V×0.42A=1.596W．
如表格，可以得出的結論：
電流隨電壓的增大而增大，
根據R=

U

I

得實驗1、2、3次電阻分別是8.3Ω、9.0Ω、10Ω，電壓增大，燈絲溫度升高，電阻增大．
根據P=UI得實驗1、2、3次功率分別是1.08W、1.596W、2.025W．電壓增大，電流做的，功率增大．
（4）電源電壓為6V，燈泡和滑動變阻器串聯在電路中，燈泡額定電壓為3.8V，要上燈泡正常工作，滑動變阻器的電壓為6V-3.8V=2.2V＜3V，可以用電壓表0～3V量程，并聯在滑動變阻器兩端，當滑動變阻器的電壓為2.2V時，燈泡正常工作．電路圖如上圖．
故答案為：（1）變大；不變；（2）如上面實物圖．（3）0.42；1.596；燈的電流隨兩端電壓增大而增大（答案不唯一）；（4）電路圖如上圖．

點評：分析表格中的數據，可以直接在表格給定的欄目中找關系，也可以在給定的欄目中能求出的物理量中找規律，實際上間接考查了I與U、R與U、P與U的關系．