Question

明明同學(xué)在測(cè)量額定電壓為3.8V的小燈泡的額定功率和電阻的實(shí)驗(yàn)時(shí)，電源電壓為6V．
（1）根據(jù)題目要求，把圖中的電路補(bǔ)充完整．
（2）連接實(shí)物時(shí)，開(kāi)關(guān)應(yīng)處于

斷開(kāi)

狀態(tài)，應(yīng)該把變阻器的滑片移到

右

端．（選填“左”或“右”）
（3）明明同學(xué)在檢查電路連接正確后，閉合開(kāi)關(guān)，發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮，電壓表有示數(shù)約為6V，電流表示數(shù)為0，則產(chǎn)生這個(gè)故障的原因可能是

燈泡斷路

．
（4）排除故障后閉合開(kāi)關(guān)，當(dāng)變阻器的滑片在圖中位置電壓表的示數(shù)為2.5V，那么應(yīng)該把變阻器的滑片向

左

（選填“左”或“右”）移動(dòng)，當(dāng)電壓表的示數(shù)為

3.8

V時(shí)，小燈泡正常發(fā)光．
（5）明明在移動(dòng)滑片的過(guò)程中，記錄了如下的電流隨電壓變化示數(shù)值，分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表格可知，在燈絲中電流逐漸增大的過(guò)程中，燈絲的電阻

變大

（選填“變大”、“變小”或“不變”），其原因可能是導(dǎo)體的電阻隨溫度的升高而不斷

增大

（選填“增大”或“減小”），為此明明采取了求平均值的方式計(jì)算出了小燈泡的電阻．請(qǐng)你幫明明寫(xiě)出小燈泡的電阻是

11.22

Ω（結(jié)果保留兩位小數(shù)），小燈泡的額定功率為

1.216

W．

實(shí)驗(yàn)次數(shù)	1	2	3	4	5	6
U/V	2.20	2.80	3.40	3.60	3.80	4.00
I/A	0.22	0.27	0.30	0.31	0.32	0.33

Answer 1

分析：（1）電壓表與燈泡并聯(lián)，根據(jù)燈泡的額定電壓確定電壓表的量程；滑動(dòng)變阻器與燈泡串聯(lián)，且要接一上一下的原則連接；
（2）為保護(hù)電路，連接電路時(shí)開(kāi)關(guān)要斷開(kāi)，滑動(dòng)變阻器的滑片要移至最大阻值處；
（3）小燈泡不亮，電流表示數(shù)為0，說(shuō)明電路中有斷路，再根據(jù)電壓表的示數(shù)判斷出故障的具體位置；
（4）燈泡正常發(fā)光時(shí)，燈泡兩端電壓為燈泡的額定電壓，故燈泡兩端電壓需由2.5V增大到3.8V，根據(jù)串聯(lián)電路分壓的特點(diǎn)判斷滑動(dòng)變阻器兩端電壓的變化以及滑動(dòng)變阻器接入電路電阻的變化；
（5）根據(jù)分析表中的6組數(shù)據(jù)，利用歐姆定律的變形公式分別求出每次燈絲的阻值，從而得出燈絲電阻與電流的關(guān)系，以及燈絲電阻與溫度的關(guān)系，并求出電阻的平均值；根據(jù)燈泡的額定功率和額定電流，利用P=UI求出燈泡的額定功率．

解答：解：（1）將電壓表與燈泡并聯(lián)，燈泡的額定電壓為3.8V，所以電壓表應(yīng)選擇0～15V的量程；滑動(dòng)變阻器與燈泡串聯(lián)，已接了下面一個(gè)接線柱，可再接上面任意一個(gè)接線柱，如圖所示：

（2）在連接電路過(guò)程中，開(kāi)關(guān)必須處于斷開(kāi)狀態(tài)；并且滑動(dòng)變阻器的滑片要移至最大阻值處，即最右端；
（3）小燈泡不亮，電流表示數(shù)為0，說(shuō)明電路中有斷路；電壓表示數(shù)為6V等于電源電壓，說(shuō)明電壓表的正負(fù)接線柱和電源兩極相連，因此故障為燈泡斷路，即導(dǎo)體的電阻隨溫度的升高而不斷增大；
連接的部分沒(méi)有斷路，從實(shí)物圖上不難看出，故障是小燈泡斷路了．
（4）要使燈泡正常發(fā)光，需使燈泡兩端電壓為3.8V，故需使電壓表的示數(shù)由2.5V增大到3.8V，根據(jù)串聯(lián)電路分壓的特點(diǎn)，滑動(dòng)變阻器兩端電壓需減小，故滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值要減小，即滑片向左端移動(dòng)．
（5）∵I=

U

R

∴根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知，R₁=

U1

I1

=

2.2V

0.22A

=10Ω；
R₂=

U2

I2

=

2.8V

0.27A

≈10.37Ω；
R₃=

U3

I3

=

3.4V

0.3A

≈11.33Ω；
R₄=

U4

I4

=

3.6V

0.31A

≈11.61Ω；
R₅=

U5

I5

=

3.8V

0.32A

≈11.88Ω；
R₆=

U6

I6

=

4V

0.33A

≈12.12Ω；
顯然在燈絲中電流逐漸增大的過(guò)程中，燈絲的電阻變大；其原因可能是導(dǎo)體的電阻隨溫度的升高而不斷增大；
小燈泡的電阻：R=

1

6

×（10Ω+10.37Ω+11.33Ω+11.61Ω+11.88Ω+12.12Ω）≈11.22Ω；
根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知，當(dāng)燈泡兩端電壓為3.8V時(shí)，通過(guò)的電流為0.32A，則小燈泡的額定功率：P=UI=3.8V×0.32A=1.216W．
故答案為：（2）斷開(kāi)；右；（3）燈泡斷路；（4）左；3.8；（5）變大；增大；11.22；1.216．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了實(shí)物圖連接、連接電路的注意事項(xiàng)、電路故障的判斷、影響電阻的因素、歐姆定律和功率的計(jì)算公式的應(yīng)用，還考查了多次測(cè)量求平均值計(jì)算燈絲的阻值，對(duì)于這些知識(shí)要全面掌握．