Question

12．在“測(cè)量小燈泡的電功率”的實(shí)驗(yàn)中，小燈泡額定電壓為3.8V（電阻約為10Ω），電源電壓為6V．
（1）小敏連接了如圖1所示的部分實(shí)物電路，請(qǐng)你用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線，將電路連接完整．
（2）若有規(guī)格分別為“5Ω　1A”“20Ω　0.5A”和“50Ω　0.2A”的三個(gè)滑動(dòng)變阻器供選擇，為了使實(shí)驗(yàn)?zāi)茼樌�進(jìn)行，應(yīng)選用規(guī)格為20Ω 0.5A的滑動(dòng)變阻器接入電路．
（3）實(shí)驗(yàn)前在檢查儀器時(shí)，發(fā)現(xiàn)電流表指針如圖乙所示，其原因是電流表的正負(fù)接線柱接反了
（4）小敏同學(xué)連接好電路后，閉合開(kāi)關(guān)，他發(fā)現(xiàn)無(wú)論怎樣移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片P，小燈泡都很暗，且兩表示數(shù)不變，出現(xiàn)上述故障的原因可能是：滑動(dòng)變阻器的兩下接線柱接入電路．
（5）故障排除后，再次閉合開(kāi)關(guān)，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片P，當(dāng)電壓表的示數(shù)為3.8V時(shí)，小燈泡正常發(fā)光，此時(shí)電流表的示數(shù)為0.34A，則小燈泡的額定功率是1.292W．
（6）小敏通過(guò)移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片P，記下多組對(duì)應(yīng)的電壓表和電流表的示數(shù)，并繪制成如圖2所示的I-U圖象，通過(guò)分析圖象，你能得到燈泡功率是1.292W或燈絲電阻隨溫度變化而變化（寫(xiě)出一條信息或規(guī)律即可）．

Answer 1

分析 （1）在“測(cè)量小燈泡的電功率”實(shí)驗(yàn)中，電流表要串聯(lián)接入電路，電壓表要并聯(lián)接入電路，滑動(dòng)變阻器采取一上一下的連接方式；
（2）測(cè)量小燈泡的電功率實(shí)驗(yàn)中，要測(cè)出額定電壓下時(shí)的額電功率，根據(jù)串分壓的知識(shí)，電阻的阻值越大，所需變阻器的阻值越大，根據(jù)串聯(lián)電路特點(diǎn)及歐姆定律通過(guò)計(jì)算，確定變阻器的規(guī)格．
（3）電流表的正確接法“正進(jìn)負(fù)出”
（4）無(wú)論怎樣移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片P，小燈泡發(fā)光很暗，兩表示數(shù)不變，說(shuō)明滑動(dòng)變阻器不起作用且連入的阻值較大，電路故障為滑動(dòng)變阻器的兩下接線柱接入電路；
（5）根據(jù)P=UI求出燈泡的額定功率；
（6）在圖象上找出燈泡額定電壓下的電流，根據(jù)P=UI計(jì)算額定功率．根據(jù)R=$\frac{U}{I}$計(jì)算出燈泡在0.5V、1.5V、2.5V時(shí)的電阻值，比較電阻與電壓的關(guān)系，通過(guò)分析影響電阻大小的因素找出變化原因．

解答 解：（1）電流表、滑動(dòng)變阻器要與小燈泡串聯(lián)接入電路，滑動(dòng)變阻器要采取“一上一下”的連接方式；

（2）實(shí)驗(yàn)中，要測(cè)出額電功率，要保持小燈泡兩端的電壓為額定電壓（小燈泡的電阻約為10Ω），所需變阻器的阻值最大，
電路中的電流為I=$\frac{{U}_{L}}{{R}_{L}}$=$\frac{3.8V}{10Ω}$=0.38A，
則R_滑=$\frac{{U}_{滑}}{I}$=$\frac{6V-3.8V}{0.38A}$≈5.9Ω，應(yīng)該選擇“20Ω  0.5A”的變阻器．
（3）電流表的指針?lè)聪蚱�轉(zhuǎn)，說(shuō)明電流表的正負(fù)接線柱接反了；
（4）無(wú)論怎樣移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片P，小燈泡發(fā)光很暗，兩表示數(shù)不變，說(shuō)明滑動(dòng)變阻器不起作用且連入的阻值較大，電路故障為滑動(dòng)變阻器的兩下接線柱接入電路；
（5）因?yàn)闊襞莸念~定電壓為3.8V，電流表的示數(shù)為0.34A，則燈泡的額定功率：P=UI=3.8V×0.34A=1.292W．
（6）有（5）知燈泡的額定功率為1.292W
由圖象可知：
燈泡在0.5 V、2 V、3 V時(shí)，對(duì)應(yīng)的電流分別為：0.1A、0.25A、0.3A，
根據(jù)R=$\frac{U}{I}$得出，對(duì)應(yīng)的電阻分別為：5Ω、8Ω、10Ω，
所以，燈泡電壓增大，電阻逐漸增大．
在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，燈絲的長(zhǎng)度、橫截面積、材料不變，電壓增大，溫度升高，電阻增大，
所以，燈絲電阻可能隨溫度變化而變化．
故答案為：
（1）見(jiàn)上圖；（2）20Ω  0.5A；（3）電流表的正負(fù)接線柱接反了；（4）滑動(dòng)變阻器的兩下接線柱接入電路；（5）3.8；1.292；（6）燈泡功率是1.292W或燈絲電阻隨溫度變化而變化．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了電路故障分析、求燈泡的功率，是實(shí)驗(yàn)的�？純�(nèi)容，要掌握；分析電路故障時(shí)，考慮問(wèn)題要全面，考慮到各種可能的故障原因，然后綜合分析得出結(jié)論；由I-U圖象找出電流與電壓的對(duì)應(yīng)關(guān)系是解題的關(guān)鍵．