Question

為了測定額定電壓為3.8伏的小燈泡的額定功率，請回答下列問題：

（1）畫出電路圖 并依據電路圖將實物圖連接完整．（估計小燈泡的額定功率為1.5瓦左右）
（2）閉合開關前，滑動變阻器的滑片P應置于

左

 端．
（3）正確連接電路后，小軍發現小燈泡不亮，電壓表指針有很大偏轉，其原因可能是

小燈泡處接觸不良

（寫出一種即可）．
（4）排除故障后，小軍想看看小燈泡最亮會有多亮，他應該把滑動變阻器的滑片向

右

（填“左”、“右”）移動．
（5）下表是小軍測得的5組實驗數據，同時記錄了小燈泡亮度變化情況．則小燈泡的額定功率是

1.178

W；小燈泡亮度變化規律是

電壓越大，實際電功率越大，燈越亮

；
除了表格中列出的數據和實驗現象外，你還能發現的問題是

燈絲電阻的大小與溫度有關

．

次數	1	2	3	4	5
U/V	3.0	3.5	3.8	4.0	4.5
I/A	0.28	0.30	0.31	0.32	0.34
亮度	增加

Answer 1

分析：（1）根據燈泡的額定電壓確定電壓表的量程且與燈泡并聯，根據P=UI求出燈泡額定電流的大約值確定電流表的量程且與燈泡串聯，保護電路和改變燈泡兩端的滑動變阻器按一上一下的原則串聯在電路中，然后與電源、開關組成電路，據此畫出電路圖和連接實物圖；
（2）為防止電路中電流過大燒壞用電器，閉合開關前滑動變阻器處于最大阻值處；
（3）電壓表指針有很大偏轉說明電壓表兩接線柱與電源之間是通路，燈泡不亮說明電壓表并聯的部分斷路，不可能是電路中電流過小造成的，否則電壓表指針不可能有很大偏轉；
（4）要使燈泡的亮度變大，應使燈泡兩端的電壓變大，電路中的電流變大，減小電路中的總電阻即減小滑動變阻器接入電路中的電阻；
（5）①由表格中數據可知額定電壓下的電流，由P=UI可求得額定功率；
②由表中所示可得燈泡亮度的變化與電壓的關系；
③表格中已列出電壓及電流，根據歐姆定律求出電阻，故可以推導電阻的變化，并探究問題．

解答：解：
（1）燈泡的額定電壓為3.8V，所以電壓表的量程為0～15V，且與燈泡并聯；根據P=UI可得，燈泡的額定電流約為I=

P

U

=

1.5W

3.8V

≈0.4A，所以電流表的量程為0～0.6A，且與燈泡串聯；滑動變阻器按一上一下的原則串聯在電路中，然后與電源、開關組成電路，電路圖和實物圖的連接如下圖所示：

（2）閉合開關前，保護電路的滑動變阻器的滑片位于最大阻值處的左端；
（3）正確連接電路后，小軍發現小燈泡不亮，電壓表指針有很大偏轉，其原因可能是燈泡斷路或小燈泡處接觸不良等；
（4）要使小燈泡達到最亮，因增大燈泡兩端的電壓，增大電路中的電流，減小電路中的總電阻，減小滑動變阻器接入電路中的電阻即滑片右移；
（5）①由表中數據知當電壓為3.8V時，電流為0.31A，
則小燈泡的額定功率：
P_額=U_額I_額=3.8V×0.31A=1.178W；
②由表可知：隨著電壓的增大，亮度增加，所以得出規律：電壓越大，實際電功率越大，燈越亮；
③由歐姆定律得：電阻依次為：10.7Ω，11.7Ω，12.3Ω，12.5Ω，13.2Ω，當電壓增大時，燈泡的實際功率變大，燈絲的溫度升高，電阻變大，故燈絲電阻的大小與溫度有關．
故答案為：
（1）如上圖所示；
（2）左；
（3）小燈泡處接觸不良；
（4）右；
（5）1.178；電壓越大，實際電功率越大，燈越亮；燈絲電阻的大小與溫度有關．

點評：本題考查了實驗電路圖的設計和實物圖的連接、滑動變阻器的使用、電路故障的分析、電功率的計算等，涉及的知識點較多，綜合性強，是一道難題；分析電路故障時，應根據電流表、電壓表等電路元件狀態綜合分析，然后確定故障原因，指針滿偏說明電流或電壓過大，指針偏轉角度較小說明電流或電壓較小，指針反偏說明正負接線柱接反．