Question

如圖乙所示，某校物理興趣小組的同學用伏安法測量小燈泡電功率，待測小燈泡額定電壓為3.8V，小燈泡的額定功率估計在1W左右．

（1）連接電流表時應選用______的量程，連接電路過程中，開關應斷開，滑動變阻器滑片應置于______（A或B）位置；
（2）請用筆畫線代替導線，完成實物電路的連接（要求：連線不得交叉）．
（3）檢查電路連接無誤，閉合開關后，燈泡不亮，電壓表有示數，電流表指針幾乎不動，產生這一現象的原因可能是______．
（4）故障排除后，移動滑動變阻器的滑片，使小燈泡正常發光時，電流表示數如圖甲所示，請讀出電流表的示數，并填入表格中．

電壓U/V	1.0	1.5	2.0	2.5	3.0	3.8	4.0
電流I/A	0.18	0.2	0.22	0.25	0.28	①	0.32
電功率P/	0.18	0.3	0.44	0.625	0.84	②	1.28
燈泡發光情況	很暗→暗→正常發光→很亮

（5）實驗中，同學們記錄了多組小燈泡兩端的電壓及對應通過小燈泡的電流值，但表格中仍有不完整的地方，請將所缺內容填寫完整．
（6）小組同學們分析了實驗數據得出：小燈泡的發光亮度是由燈泡的______決定的，且______，燈泡發光越亮．
（7）用圖乙電路還可測量燈泡的______，當小燈泡正常發光時的電阻是______Ω（取整數）．

Answer 1

【答案】分析：（1）由電功率的變形公式求出燈泡正常發光時的電流，根據該電流確定電流表量程；
閉合開關前，滑動變阻器接入電路的阻值應為滑動變阻器的最大阻值，根據電路圖確定滑片的位置．
（2）根據燈泡正常發光時的電流，選擇電流表量程；把燈泡、滑動變阻器串聯接入電路，電壓表并聯在燈泡兩端，據此連接電路．
（3）燈泡不亮，可能是由于斷路或短路造成的，根據電路故障現象，分析電路故障原因．
（4）由圖甲所示電流表確定電流表量程與分度值，然后讀出電流表示數．
（5）根據表中數據，找出電壓與對應的電流值，然后由電功率公式P=UI求出燈泡功率．
（6）分析表中實驗數據，看燈泡亮度與燈泡實際功率間的關系，然后得出結論．
（7）用該實驗裝置還可以測燈泡電阻，由表中數據，找出燈泡額定電壓對應的電流，然后由歐姆定律求出此時燈泡電阻．
解答：解：（1）∵P=UI，
∴燈泡正常發光時的電流約為I==≈0.26A，
因此電流表應選0～0.6A量程；由圖乙所示電路圖可知，閉合開關前，滑片應置于B端，此時滑動變阻器接入電路的阻值最大．
（2）電流表應選0～0.6A量程，燈泡、滑動變阻器串聯接入電路，電壓表并聯在燈泡兩端，電路圖如圖所示．
（3）燈泡不亮，可能是由燈泡斷路、或燈泡短路、或燈泡之外電路斷路造成的；電流表指針幾乎不動，則電路存在斷路；電壓表有示數，說明電壓表與電源兩極相連，電壓表并聯電路之外電路不存在斷路，綜合分析可知，電路故障是燈泡斷路．
（4）由圖甲所示電流表可知，電流表量程是0～0.6A，分度值是0.02A，電流表示數是0.32A，將該電流值填入表中．
（5）由表中數據可知，燈泡額定電壓3.8V，對應的電流是0.32A，燈泡功率P=UI=3.8V×0.32A=1.216W，將數據填入表中，如下表所示．

電壓U/V	1.0	1.5	2.0	2.5	3.0	3.8	4.0
電流I/A	0.18	0.2	0.22	0.25	0.28	0.32	0.32
電功率P/	0.18	0.3	0.44	0.625	0.84	1.216	1.28
燈泡發光情況	很暗→暗→正常發光→很亮

（6）由表中實驗數據可知，燈泡實際功率越大，燈泡越亮，由此可知：小燈泡的發光亮度是由燈泡的實際功率決定的，且實際功率越大，燈泡發光越亮．
（7）用圖乙電路還可測量燈泡的電阻，由表中實驗數據可知，當小燈泡正常發光時電壓是3.8V，電流是0.32A，
∵I=，
∴此時燈泡電阻R==≈12Ω．
故答案為：（1）0～0.6A；B；（2）電路圖如圖所示；（3）燈泡斷路；（4）如上表所示；
（5）如上表所示；（6）實際功率；實際功率越大；（7）電阻；12．
點評：本題考查的知識點較多，是一道電學綜合實驗題，所考查問題是常考內容，一定要掌握；連接實物電路圖時，要注意電表量程的選擇；對電表讀數時，要先確定電表量程與分度值，然后再讀數，讀數時視線要與電表刻度線垂直．