Question

在“測定小燈泡電功率”的實驗中，電源電壓恒為4.5V，小燈泡L標有“3.8V”字樣．
（1）小王設計的電路如圖1所示，其中還有一根導線尚未連接，請結合圖中滑動變阻器滑片位置，用筆畫線代替導線在圖中合理連接．
（2）正確連接線路后閉合開關，小王觀察到兩電表均有示數(shù)，但燈泡L卻沒有亮，你認為原因可能是：

 

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（3）解決問題后，調(diào)節(jié)滑動變阻器測出多組數(shù)據(jù)，繪出小燈泡的電流與電壓關系的U-I圖象如圖2所示，則圖3中有關此小燈泡功率與電流二次方關系的P-t²圖象可能正確的是

 

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（4）若實驗過程中電壓表的“15V”檔損壞，“3V”檔完好，小王認為只要在測量過程中稍作調(diào)整，利用這些器材，也能測出小燈泡的額定功率等．他調(diào)整的方法應該是：

 

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Answer 1

分析：（1）滑動變阻器按一上一下的原則接線，同時，閉合開關前，滑片應移至阻值最大處；
（2）電路電阻太大，電路電流很小，燈泡實際功率很小時，燈泡不發(fā)光，可以移動滑片，減小滑動變阻器接入電路的阻值，看燈泡是否發(fā)光；
（3）根據(jù)公式P=I²R分析P與I²的圖象，其中電阻R隨溫度的升高而增大；
（4）滑動變阻器與燈泡串聯(lián)，電壓表0～15V量程已損壞，可讓電壓表測滑動變阻器兩端電壓．

解答：解：（1）為了保護電路，閉合開關前，滑片應移至阻值最大處，因此需將滑動變阻器的左下接線柱與電源負極相連，如下圖所示：

（2）閉合開關后，電流表、電壓表均有示數(shù)，燈泡不亮可能是由于滑動變阻器接入電路的阻值太大，電路電流太小，燈泡實際功率太小造成的；
（3）根據(jù)公式P=I²R，若電阻為定值，則圖象如C所示，但電阻隨電壓的增大而增大，所以電功率值應比電阻不變稍大；所以圖象如圖D所示．
（4）由題意知電源電壓是4.5V，燈泡正常發(fā)光時，滑動變阻器兩端電壓U_滑=U-U_L=4.5V-3.8V=0.7V＜3V，
電壓表0～15V量程損壞，但0～3V量程完好，并且燈泡正常發(fā)光時滑動變阻器兩端電壓小于電壓表0～3V量程，因此可以把電壓表與滑動變阻器并聯(lián)，根據(jù)滑動變阻器兩端電壓間接測出燈泡兩端的額定電壓．
故答案為：（2）滑動變阻器接入電路的阻值太大，電路電流太小，燈泡實際功率太��；（3）D；（4）將電壓表并聯(lián)在滑動變阻器兩端．

點評：此題通過測量小燈泡的額定功率的實驗考查了滑動變阻器的連接及作用、燈泡電阻與溫度的關系及圖象分析、串聯(lián)電路分壓的作用等；在分析P與電流的平方關系的圖象時，可以根據(jù)電阻的變化趨勢進行分析，注意與電阻不變的情況進行比較．