Question

【題目】如圖是小明同學做“測定小燈泡的電功率”實驗裝置圖（小燈泡標有“3.8V”字樣，電源電壓恒為6V）．

（1）請你幫小明把電路連接完整．在檢查電路連接正確后，閉合開關，發現小燈泡不亮，電壓表有示數且為6V，電流表示數為0，則產生這個故障的原因可能是： ．

（2）排除了上述故障后，小剛依次測出三組數據，則小燈泡的額定功率為 W．

次數	電壓（V）	電流（A）	電功率（W）	燈泡的亮度	燈泡電阻（Ω）
1	3.0	0.28	0.84	偏暗	10.7
2	3.8	0.33		正常
3	4.5	0.36		偏亮

（3）表格中的數據還可以看出，在燈絲中電流逐漸增大的過程中，燈絲的電阻 （選填“變大”、“變小”或“不變”），進一步分析表明金屬絲的電阻隨 而變大．

（4）小明同學在做實驗時發現電壓表的0～15V的量程壞了，但0～3V的量程是好的．請幫他設計一個電路來測量小燈泡的額定電功率．在方框內畫出設計電路圖，寫出需要測量的物理量： ，計算小燈泡的額定電功率的表達式：P= ．

Answer 1

【答案】（1）

， 小燈泡斷路；

（2）1.254；

（3）變大； 溫度的升高；

（4），滑動變阻器兩端電壓U為2.2V時，電路中的電流I； 3.8I；

【解析】

試題分析：（1）將接線柱A與接線柱0.6連接；如圖所示：

閉合開關，發現小燈泡不亮，電流表無示數，說明電路有斷路；電壓表示數等于電源電壓，說明電流從電源的正極出發經開關、燈泡、電流表、滑動變阻器這一路徑沒有發生斷路，因此故障為燈泡開路；

（2）當燈泡兩端電壓為3.8V時，燈泡正常發光；分析表格數據可知，當電壓為3.8V時，電流為：0.33A，則燈泡的額定功率：P=UI=3.8V×0.33A=1.254W；

（3）分析表中的數據，由三次阻值分別為10.7Ω、11.5Ω、12.5Ω， 可知，燈泡兩端電壓不同時，阻值不同，即燈絲的電阻隨溫度的升高而增大；

（4）小明同學在做實驗時發現電壓表的0～15V的量程壞了，但0～3V的量程是好的．燈泡的額定電壓為3.8V，所以無法直接測量燈泡兩端的額定電壓；電源電壓為6V，即當燈泡正常發光時，滑動變阻器應分得的電壓U=6V-3.8V=2.2V，在電壓表的測量范圍內，所以可以根據串聯電路的特點，當出滑動變阻器的電壓為2.2V時，則燈泡兩端的電壓為3.8V，如圖所示：

實驗中需要測出當滑動變阻器器兩端電壓為2.2V時，電路中的電流I；由P=UI可知，小燈泡的額定電功率的表達式：P=3.8I．