Question

9．某實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)用伏安法測(cè)量小燈泡電功率，待測(cè)小燈泡額定電壓為3.8V，小燈泡的額定功率估計(jì)在1W左右．

（1）在圖甲中用筆畫出代替導(dǎo)線，把滑動(dòng)變阻器上未連接的導(dǎo)線，連在電流表正確量程的接線柱上，另外只需再改動(dòng)一根導(dǎo)線的一端，使實(shí)物電路成為符合實(shí)驗(yàn)要求的連接；（對(duì)錯(cuò)誤導(dǎo)線畫×，再在原圖上畫出正確的導(dǎo)線）
（2）檢查電路連接無誤，閉合開關(guān)后，燈泡不亮，電壓表有示數(shù)，電流表指針不動(dòng)，產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因可能是燈泡斷路．
（3）故障排除后，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，使電壓表讀數(shù)為3.0V時(shí)，電流表示數(shù)如圖乙所示，請(qǐng)讀出電流表的示數(shù)，填入并完成表格中空格之處．
（4）實(shí)驗(yàn)中，同學(xué)們記錄了多組小燈泡兩端的電壓及對(duì)應(yīng)通過小燈泡的電流值，但表格中仍有不完整的地方，請(qǐng)將所缺內(nèi)容填寫完整．

電壓U/V	1.5	2.0	2.5	3.0	3.8	4.0	4.5
電流I/A	0.2	0.22	0.25		0.31	0.32	0.34
電功率P/W	0.3	0.44	0.625			1.28	1.53
燈泡發(fā)光情況	很暗--＞暗--＞正常發(fā)光--＞很亮

（5）小組同學(xué)們分析了實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出：小燈泡的發(fā)光亮度是由燈泡的實(shí)際功率決定的，且實(shí)際功率越大，燈泡發(fā)光越亮．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)P=UI，求出燈的額定電流約為多少確定電流表選用的量程串聯(lián)在電路中，伏安法測(cè)量小燈泡電功率，燈應(yīng)串聯(lián)在電路中，電壓表測(cè)燈的電壓，分析電原電路的錯(cuò)誤之處并改正；
（2）若電流表指針不動(dòng)，燈不亮，說明電路可能斷路；電壓表有示數(shù)，說明電壓表與電源連通，則與電壓表并聯(lián)的支路以外的電路是完好的，則與電壓表并聯(lián)的燈泡斷路了；
（3）根據(jù)電流表小量程分度值讀數(shù)；
（4）根據(jù)P=UI求燈的實(shí)際功率填入表中；
（5）分析燈的亮度與實(shí)際功率的關(guān)系得出結(jié)論．

解答 解：（1）待測(cè)小燈泡額定電壓為3.8V，小燈泡的額定功率估計(jì)在1W左右，根據(jù)P=UI，燈的額定電流約為：
I=$\frac{P}{U}$=$\frac{1W}{3.8V}$≈0.26A，
故電流表選用小量程串聯(lián)在電路中，原電路中，燈與電壓表均短路了，是錯(cuò)誤的，電壓表應(yīng)與燈并聯(lián)；
如下所示：

（2）經(jīng)分析，閉合開關(guān)后，燈泡不亮，電壓表有示數(shù)，電流表指針不動(dòng)，產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因可能是燈泡斷路了．
（3）故障排除后，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，使電壓表讀數(shù)為3.0V時(shí)，電流表示數(shù)如圖乙所示，圖中電流表選用小量程，分度值為0.02A，示數(shù)為0.28A；如下表所示：

電壓U/V	1.5	2.0	2.5	3.0	3.8	4.0	4.5
電流I/A	0.2	0.22	0.25	0.28	0.31	0.32	0.34
電功率P/W	0.3	0.44	0.625	0.84	1.178	1.28	1.53
燈泡發(fā)光情況	很暗--＞暗--＞正常發(fā)光--＞很亮

（4）根據(jù)P=UI，第3次的電功率：
P₃=U₃I₃=3.0V×0.28A=0.84W；
第4次的電功率：
P₄=U₄I₄=3.8V×0.31A=1.178W；
如上表所示：
（5）燈在實(shí)際電壓下的功率為實(shí)際功率，由表中數(shù)據(jù)可知：小燈泡的發(fā)光亮度是由燈泡的實(shí)際功率決定的，且實(shí)際功率越大，燈泡發(fā)光越亮．
故答案為：（1）如上所示：（2）燈泡斷路；（3）（4）如上表示；（5）實(shí)際功率；實(shí)際功率越大．

點(diǎn)評(píng) 本題伏安法測(cè)量小燈泡電功率，考查電路的連接、故障分析，電流表讀數(shù)、功率的計(jì)算及數(shù)據(jù)分析歸納結(jié)論的能力．