Question

15．甲、已兩同學(xué)用“伏安法”研究一額定電壓為3.8V的小燈泡的亮度變化情況，電源電壓保持6V不變，測(cè)得5組數(shù)據(jù)，并記錄在如表中：

次數(shù)	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

（1）幫這兩位同學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的電路圖，畫(huà)在虛框內(nèi)圖2中．
（2）根據(jù)所畫(huà)電路圖，把圖1的實(shí)物圖連接完整．
（3）小燈泡的額定功率是1.178W．
（4）實(shí)驗(yàn)中，小燈泡的亮度逐漸變亮的原因是實(shí)際功率變大．
（5）根據(jù)表格中列出的數(shù)據(jù)和現(xiàn)象外，你還能發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題是燈泡兩端的實(shí)際電壓越高，燈越亮．
（6）實(shí)驗(yàn)中乙同學(xué)連好電路的最后一根線(xiàn)，燈泡就發(fā)出微弱的光，可能的原因是：
①連接電路時(shí)，開(kāi)關(guān)沒(méi)斷開(kāi)②滑動(dòng)變阻器接在了電阻絲上的兩個(gè)接線(xiàn)柱．

Answer 1

分析 （1）測(cè)量小燈泡電功率實(shí)驗(yàn)需要用電流表測(cè)出電路中的電流，用電壓表測(cè)量小燈泡兩端的電壓，利用P=UI計(jì)算出電功率，滑動(dòng)變阻器與小燈泡串聯(lián)接入電路，改變電路中電流，測(cè)量多組數(shù)據(jù)，據(jù)此設(shè)計(jì)出電路圖；
（2）根據(jù)電流流向法，電流從正極出發(fā)依次串聯(lián)電流表、燈泡、開(kāi)關(guān)回到負(fù)極，然后電壓表并聯(lián)在燈泡兩端；根據(jù)表中數(shù)據(jù)判斷電壓表和電流表選擇的量程；
（3）由表格數(shù)據(jù)找到燈泡電壓等于額定電壓時(shí)，通過(guò)燈泡的電流，由P=UI計(jì)算其額定功率；
（4）燈泡亮度由其實(shí)際功率決定；
（5）從表格中還可得到，當(dāng)電流增大時(shí)，亮度也增大；
（6）連接電路時(shí)，開(kāi)關(guān)未斷開(kāi)，連接完最后一根導(dǎo)線(xiàn)，電路會(huì)連通，燒壞元件．

解答 解：（1）測(cè)量小燈泡電功率實(shí)驗(yàn)中，電流表與小燈泡串聯(lián)，電壓表與小燈泡并聯(lián)；滑動(dòng)變阻器與小燈泡串聯(lián)接入電路，改變電路中電流，測(cè)量多組數(shù)據(jù)，如圖所示：
；
（2）由表中數(shù)據(jù)可知，電路中的電流不超過(guò)0.6A，電流表選擇0～0.6A量程；小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電壓為3.8V，電壓表選擇0～15V量程，見(jiàn)下圖：

（3）由表格數(shù)據(jù)找到燈泡電壓等于額定電壓3.8V時(shí)，通過(guò)燈泡的電流為0.31A，
所以燈泡的額定功率：P=UI=3.8V×0.31A=1.178W；
（4）由表格數(shù)據(jù)，燈泡電壓越大，通過(guò)的電流也越大，實(shí)際功率越大，燈泡越亮；
（5）從表格知，當(dāng)電壓增加時(shí)，電流也變大，亮度變亮，故小燈泡亮度變化規(guī)律是電流越大，燈越亮；
（6）連接完最后一根導(dǎo)線(xiàn)，燈泡發(fā)光，說(shuō)明在連接實(shí)物時(shí)，開(kāi)關(guān)未處于斷開(kāi)狀態(tài)．移動(dòng)滑片，燈泡亮度不變，滑動(dòng)變阻器都接上面接線(xiàn)柱或都接下面接線(xiàn)柱，
燈泡較亮?xí)r，都接上面兩個(gè)接線(xiàn)柱，燈泡較暗時(shí)，都接下面兩個(gè)接線(xiàn)柱．
故答案為：（1）見(jiàn)上圖；（2）見(jiàn)上圖；（3）1.178；（4）實(shí)際功率變大；（5）燈泡兩端的實(shí)際電壓越高，燈越亮；（6）連接電路時(shí)，開(kāi)關(guān)沒(méi)斷開(kāi)；滑動(dòng)變阻器接在了電阻絲上的兩個(gè)接線(xiàn)柱．

點(diǎn)評(píng) 本題考查根據(jù)實(shí)物圖畫(huà)電路圖、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)、額定功率的計(jì)算、電路故障分析等，要知道燈泡功率只有在電壓達(dá)到額定電壓時(shí)才等于其額定功率．