Question

3．測定標有“4V”字樣的小燈泡的額定功率，可供你使用的器材有：干電池3節(jié)，“4V”小燈泡1只，電壓表和電流表各1只，滑動變阻器1只，開關(guān)1只，導線若干，
（1）請在方框內(nèi)畫出實驗電路圖，要求滑片向右移動時，電阻變大．
（2）根據(jù)實驗電路圖，用鉛筆代替導線將圖1所示的實物連成電路，變阻器要求與（1）相同．
（3）電壓表的量程有0～3V與0～15V兩檔，本實驗應選用0～15V檔；
（4）根據(jù)實物連接圖，在閉合開關(guān)之前，滑動變阻器的滑片應放在A端（填A或B），在閉合開關(guān)之后，為測定燈泡額定功率，調(diào)節(jié)變阻器，應使電壓表的讀數(shù)等于4V；
（5）在調(diào)節(jié)滑動變阻器的過程中，電壓表的示數(shù)達到了2V，為使燈泡正常發(fā)光，應將變阻器的滑片向A（填A或B）移動．
（6）當小燈泡正常工作時，若電流表的示數(shù)如圖所示，則可知通過小燈泡的電流是0.24A；
（7）小燈泡的額定功率是0.96W．
（8）實驗過程中，根據(jù)記錄的幾次電壓表和電流表的示數(shù)，發(fā)現(xiàn)計算出的小燈泡電阻不是一個定值，這是因為燈泡的電阻受溫度的影響而變化．
（9）利用本實驗電路，還可做的實驗有（列舉一例）測量燈泡的電阻．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)電功率的計算公式P=UI，用電壓表測出小燈泡兩端的電壓，用電流表測出小燈泡中的電流，用滑動變阻器改變小燈泡兩端的電壓，由于要求滑片向右移動時電阻變大，則應將變阻器滑片左邊的電阻連入電路，據(jù)此設(shè)計實驗電路圖；
（2）根據(jù)燈泡額定電壓確定電壓表量程，根據(jù)小燈泡額定電壓下的電路確定電流表的量程；根據(jù)電流的流向，利用先串聯(lián)后并聯(lián)的方法連接實物圖；
（3）根據(jù)燈泡額定電壓確定電壓表量程；
（4）為了保護電路，連接電路時，開關(guān)處于斷開狀態(tài)，滑動變阻器的滑片處于最大阻值處；
測定燈泡額定功率應使燈泡兩端的實際電壓達到額定電壓值；
（5）電壓表的示數(shù)達到了2V，低于燈泡的額定電壓，為使燈泡正常發(fā)光，根據(jù)串聯(lián)電路的分壓特點可知應減小變阻器連入電路的電阻，據(jù)此移動滑片；
（6）確定電流表的量程和分度值，讀出電流值；
（7）根據(jù)P=UI計算出燈泡的額定功率；
（8）導體電阻大小跟導體的長度、橫截面積、材料、溫度有關(guān)，燈絲電阻受溫度影響比較大．
（9）知道電壓和電流，還能根據(jù)R=$\frac{U}{I}$計算電阻．

解答 解：（1）根據(jù)P=UI可知：需要利用電壓表測出小燈泡兩端的電壓，用電流表測出小燈泡中的電流，用滑動變阻器改變小燈泡兩端的電壓，由于要求滑片向右移動時電阻變大，則應將變阻器滑片左邊的電阻連入電路，據(jù)此設(shè)計實驗電路圖如下：

（2）連接的實物圖如下：

（3）燈泡額定電壓為4V，則電壓表量程選用0～15V；
（4）為了保護電路，閉合開關(guān)前滑動變阻器的滑片處于最大阻值處，即A端；
測定燈泡額定功率應使燈泡兩端的實際電壓達到額定電壓值，所以調(diào)節(jié)變阻器，應使電壓表的讀數(shù)等于4V；
（5）電壓表的示數(shù)達到了2V，低于燈泡的額定電壓，為使燈泡正常發(fā)光，根據(jù)串聯(lián)電路的分壓特點可知應減小變阻器連入電路的電阻，則滑片向A端移動；
（6）由圖丙知，電流表的量程為0～0.6A，示數(shù)為0.24A；
（7）燈泡的額定功率P=UI=4V×0.24A=0.96W；
（8）燈泡燈絲有一個重要的特點，就是其阻值會隨著溫度的增大而增大，故造成電流與電壓不成正比的原因是燈泡的電阻隨溫度的變化而變化；
（9）知道小燈泡電阻的電壓和電流，還能根據(jù)R=$\frac{U}{I}$計算電阻．
故答案為：（1）如上圖；（2）若上圖；（3）0～15V；（4）A；4；（5）A；（6）0.24A；（7）0.96；（8）燈泡的電阻受溫度的影響而變化（9）測量燈泡的電阻．

點評 此題是測量燈泡的額定功率實驗，考查了電壓表、滑動變阻器的連接，電流表的讀數(shù)及電功率的計算，燈絲電阻隨溫度的變化特點、以及電路中出現(xiàn)問題的分析與處理等．考查的點非常多，都是本部分的重要知識點，需要我們有一個綜合的掌握，但總體的難度卻并不真大．