Question

在測量小燈泡電功率的實驗中
（1）實驗原理是________．（寫出公式即可）
（2）要測定一只額定電壓為3.8V，允許通過的最大電流為0.4A的小燈泡的額定功率，現有下列器材：電壓表（量程為0～3V和0～15V），電流表（量程為0～0.6A和0～3A），干電池三只，滑動變阻器（0～15Ω，2A），開關一個，導線若干．
①根據現有器材，將設計出的實驗電路圖畫在方框內；
②電源電壓應選擇________V；
③根據電路圖，用筆畫線代替導線把圖中的實驗器材連成實驗電路（導線不要交叉）；在連接電路前，開關要________．
④閉合開關前，應把滑動變阻器的阻值調到________（填“0Ω”、“7.5Ω”或“15Ω”）；滑動變阻器在電路中的作用是________．
⑤閉合開關后，調節滑動變阻器，測得三組數據如下表，請將最后一欄補充完整：

實驗序號	電壓表讀數/V	電流表讀數/A	發光情況
1	3	0.3	較暗
2	3.8	0.35	正常發光
3	4	0.37	________

（3）根據實驗數據可知，小燈泡的額定功率是________W．
（4）實驗過程中，小敏同學閉合開關，電流表指針反偏，請分析其原因：________．

Answer 1

解：
（1）本實驗的原理是：P=UI．
（2）①電壓表與燈泡并聯；電流表與燈泡串聯；滑動變阻器串聯在電路中，起保護作用；開關串聯在電路中控制斷路．根據各元件的連接方式，畫出電路圖如下．
②因為一節干電池提供1.5V的電壓，而燈泡的額定電壓為3.8V，所以至少需要三節干電池提供電源電壓，即3×1.5V=4.5V．
③電流表選擇0～0.6A量程，電壓表選擇0～15V量程，滑動變阻器采用“一上一下”的接法，電路連接如下．為保護電路，在連接過程中，開關要處于斷開狀態．
④已知滑動變阻器的最大阻值為15Ω，要保護電路，滑片應位于最大阻值處，也就是將電阻調到15Ω處；
滑動變阻器在電路中的作用是：改變接入電路電阻的大小，使燈泡兩端電壓等于額定電壓．
⑤燈泡亮度決定于實際功率，在額定電壓下燈泡正常發光，實際功率等于額定功率，當實際電壓高于額定電壓，實際功率也高于額定功率，所以燈泡過亮．
（3）燈泡的額定功率為P=UI=3.8V×0.35A=1.33W；
（4）電流表指針倒轉，原因是電流沒有從正接線柱流入，從負接線柱流出．
故答案為：
（1）P=UI；
（2）①電路圖如下：

②4.5；
③
斷開；
④15Ω；使燈泡兩端電壓等于額定電壓；
⑤過亮；
（3）1.33；
（4）電流表正負接線柱接反．
分析：（1）測定小燈泡功率的實驗原理是：用電壓表測出小燈泡兩端的電壓，用電流表測出通過小燈泡的電流，根據P=UI求出小燈泡的電功率；
（2）①測燈泡的功率的實驗中，用電壓表與燈泡并聯測電壓，用電流表與燈泡串聯測電流，起保護作用的滑動變阻器串聯在電路中，控制電路電路的開關串聯在中．根據各元件的連接方式，畫出電路圖；
②根據一節干電池的電壓和燈泡的額定電壓計算出電源電壓即所用干電池的個數；
③根據電路圖設計電路時，注意導線不要交叉，電流表、電壓表量程選擇合適，電流方向正確；為了保護電路，連接電路時，開關處于斷開狀態；
④為了保護電路，連接電路時，滑動變阻器的滑片處于最大阻值處；要測量燈泡的額定功率，兩端電壓應該等于額定電壓；
⑤燈泡亮度決定于燈泡的實際功率；
（3）已知燈泡額定電壓和正常工作電流，利用公式P=UI得到額定功率；
（4）電流表要串聯在電路中，并且使電流從正接線柱流入，從負接線柱流出．
點評：此題考查了測定小燈泡電功率實驗的原理，電壓表、電流表量程的連接，滑動變阻器的使用，電功率的計算，電路圖的設計，實物圖的連接等，涉及的知識點較多，綜合性強，具有較強的代表性．