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________ 端．
（3）正確連接電路后，小軍發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮，電壓表指針有很大偏轉，其原因可能是________（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________（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________W；小燈泡亮度變化規(guī)律是________；
除了表格中列出的數據和實驗現(xiàn)象外，你還能發(fā)現(xiàn)的問題是________．

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

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(lián)；根據P=UI可得，燈泡的額定電流約為I==≈0.4A，所以電流表的量程為0～0.6A，且與燈泡串聯(lián)；滑動變阻器按一上一下的原則串聯(lián)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(fā)現(xiàn)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(guī)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．
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(lián)，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(lián)，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(lián)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(lián)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．
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(tài)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．