Question

用伏安法測定額定電壓為3.8V小燈定功率．電源電壓為6V，燈泡電阻約為8Ω．
（1）請在下面的方框中畫出實驗電路圖．　
（2）根據(jù)實驗電路圖連接試驗器材．要求：滑片P右移時燈變亮．

（3）連接試驗器材時，開關應該______．開關閉合之前滑動變阻器的滑片應位于______端（A、B）
（4）小剛合理地連接好電路，閉合開關，燈不亮，電流表有示數(shù)，電壓表示數(shù)為0，原因是______．
（5）開關閉合后，電壓表示數(shù)為2.5V，要使小燈泡正常發(fā)光，則應將滑片向______端（左、右）移動，使電壓表示數(shù)為______V，此時電流表的示數(shù)如圖所示，小燈泡的額定功率為______W．小燈泡正常發(fā)光時燈絲電阻是______．
（6）當燈絲兩端電壓增大時，燈絲電阻也增大．你認為引起燈絲電阻變化的原因是：______．

Answer 1

解：（1）伏安法測燈泡額定功率的實驗電路圖如圖甲所示．
（2）燈泡額定電壓是3.8V，電壓表選0～15V量程，燈泡正常發(fā)光時的電流I===0.475A，電流表應選0～0.6A量程，根據(jù)電路圖連接實物電路圖，實物電路圖如圖乙所示．
（3）連接試驗器材時，開關應該斷開．開關閉合之前滑動變阻器的滑片應位于A端，此時滑動變阻器接入電路的阻值最大．
（4）燈泡不亮，可能是燈泡斷路，或燈泡短路，或燈泡之外電路斷路造成的；電流表有示數(shù)，說明電路不存在斷路；電壓表示數(shù)為零，可能是電壓表并聯(lián)電路之外電路存在斷路，或與電壓表并聯(lián)的燈泡短路；綜合分析可知，電路故障是燈泡短路．
（5）電壓表示數(shù)為2.5V，小于燈泡額定電壓，為了使小燈泡正常發(fā)光，由電路可知，應向右移動滑片，減小滑動變阻器接入電路的阻值，使燈泡兩端電壓變大，直到電壓表示數(shù)等于燈泡額定電壓3.8V為止；由圖示電流表可知，電流表量程是0～0.6A，分度值是0.02A，電流表示數(shù)是0.5A，燈泡額定功率P=UI=3.8V×0.5A=1.9W；
∵I=，∴燈泡正常發(fā)光時燈絲電阻R===7.6Ω．
（6）燈泡電壓與電流變化時，燈泡實際功率變化，燈泡溫度發(fā)生變化，而此時燈泡電阻發(fā)生變化，這說明燈絲電阻隨溫度的變化為變化．
故答案為：（1）實驗電路圖如圖甲所示；（2）實物電路圖如圖乙所示；（3）斷開；A；
（4）燈泡短路；（5）右；3.8；1.9；7.6Ω；（5）燈絲電阻隨溫度變化而變化．

分析：（1）伏安法測燈泡電功率，電源、開關、燈泡、滑動變阻器、電流表串聯(lián)，電壓表與燈泡并聯(lián)，據(jù)此作出實驗電路圖；
（2）根據(jù)燈泡額定電壓確定電壓表量程，根據(jù)燈泡正常發(fā)光時的電流確定電流表量程，根據(jù)實驗電路圖連接實物電路圖，連接電路時，要注意電表正負接線柱不要接反．
（3）連接電路時，開關應斷開；閉合開關前，滑片應置于阻值最大處．
（4）電路故障可能為斷路或短路，根據(jù)故障現(xiàn)象分析電路故障原因．
（5）電壓表示數(shù)小于燈泡額定電壓，為使燈泡正常發(fā)光，應移動滑片，減小滑動變阻器接入電路的阻值，使電壓表示數(shù)等于燈泡額定電壓，此時燈泡正常發(fā)光；由圖示電流表確定電流表量程與分度值，讀出電流表示數(shù)，由電功率公式求出燈泡電功率，由歐姆定律求出燈泡電阻．
（6）從溫度對電阻的影響分析答題．
點評：本題考查了實驗電路設計、連接實物電路圖、電路故障分析、滑動變阻器的調(diào)節(jié)、電表讀數(shù)、求燈泡功率、求電阻、影響燈絲電阻的因素等問題；涉及的問題很多；應根據(jù)實驗目的與實驗器材設計實驗電路；連接實物圖時，要處于電表量程的選擇，注意電表正負接線柱不要接反．