Question

在“測定小燈泡電功率”的實(shí)驗(yàn)中，電源電壓恒為4.5V，小燈泡L標(biāo)有“3.8V”字樣．
（1）小王設(shè)計(jì)的電路如圖1所示，其中還有一根導(dǎo)線尚未連接，請結(jié)合圖中滑動變阻器滑片位置，用筆畫線代替導(dǎo)線在圖中合理連接．
（2）正確連接線路后閉合開關(guān)，小王觀察到兩電表均有示數(shù)，但燈泡L卻沒有亮，你認(rèn)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(guān)系的U-I圖象如圖2所示，則圖3中有關(guān)此小燈泡功率與電流二次方關(guān)系的P-t²圖象可能正確的是

 

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（4）若實(shí)驗(yàn)過程中電壓表的“15V”檔損壞，“3V”檔完好，小王認(rèn)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(yīng)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(shí)，閉合開關(guān)前，滑片應(yīng)移至阻值最大處；
（2）電路電阻太大，電路電流很小，燈泡實(shí)際功率很小時(shí)，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(hù)電路，閉合開關(guān)前，滑片應(yīng)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(fù)極相連，如下圖所示：

（2）閉合開關(guān)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(shí)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(yīng)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(shí)，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(shí)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(shí)際功率太��；（3）D；（4）將電壓表并聯(lián)在滑動變阻器兩端．

點(diǎn)評：此題通過測量小燈泡的額定功率的實(shí)驗(yàn)考查了滑動變阻器的連接及作用、燈泡電阻與溫度的關(guān)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(guān)系的圖象時(shí)，可以根據(jù)電阻的變化趨勢進(jìn)行分析，注意與電阻不變的情況進(jìn)行比較．