Question

在“測量小燈泡電功率”的實驗中，已知電源電壓為6V，小燈泡的額定電壓為3.8V：
（1）連接電路時，開關應

 

．
（2）圖甲是小剛所接的實驗電路，其中有一根導線連接錯誤，請你在錯誤的導線上打“×”，并用筆畫線代替導線畫出正確的接法．

（3）糾正錯誤后閉合開關，燈泡不亮．小組同學提出下列原因，其中不合理的是

 

A．滑動變阻器接入電路電阻太大          B．導線接觸不良
C．燈泡燈絲斷了                      D．電源正、負極接反了
（4）故障排除后，小剛進行了實驗，根據測量數據，畫出了小燈泡電流、電壓變化的圖象，如圖乙所示，由圖象可知小燈泡的額定功率為

 

W，此時小燈泡的電阻為

 

Ω．
（5）細心的同學觀察圖象發現這不是一條直線圖象，從而得出燈泡中的電流與其兩端的電壓并不成正比．請你分析導致這種現象的原因是

 

．

Answer 1

分析：（1）連接電路時，開關必須斷開；
（2）實物連接圖中，主要從電流表、電壓表、滑動變阻器的使用方法上考慮：
從電流表和電壓表的量程、連接方式、正負接線柱三個方面分析．
從滑動變阻器的接線柱選擇和滑片位置分析．
（3）燈泡不亮，說明電路中電流太小，或者出現了斷路；
（4）從圖象上查出額定電壓下的電流的值，由P=UI計算電功率，由歐姆定律的變形公式求出電阻；
（5）一般情況下，金屬導體的電阻隨溫度的升高而增大．

解答：解：（1）為了保護電路，連接電路時，開關必須斷開；
（2）電壓表并聯在燈泡和滑動變阻器的兩端，測燈泡和滑動變阻器的總電壓，所以電壓表的“15”接線柱和滑動變阻器右下端接線柱連接錯誤，應把電壓表并聯在燈泡兩端，電壓表的“15”接線柱和燈泡右端接線柱連接，如下圖所示：

（3）閉合開關后，燈泡不亮，說明電路中電流太小，或者出現了斷路，與電流的方向無關．故選D．
（4）當電壓為額定電壓3.8V時，對應的電流值為0.4A，則電功率P=UI=3.8V×0.4A=1.52W；
∵I=

U

R

∴R=

U

I

=

3.8V

0.4A

=9.5Ω．
（4）當小燈泡的電壓升高時，實際功率也增大，溫度升高，小燈泡的燈絲的電阻會變大．
故答案為：（1）斷開；（3）D；（4）1.52；9.5；（5）燈絲的電阻隨溫度的變化而變化．

點評：本題考查了伏安法測電功率的實驗．這類實驗操作類的題，學生一定要平時多做實驗，在實驗過程中提高動手能力，這樣對于電路故障就容易找原因及發現解決故障的方法．