Question

某物理實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)用圖所示的器材測(cè)量標(biāo)有“3.8V”字樣的小燈泡L的電功率，其中電源電壓恒為6V，滑動(dòng)變阻器上標(biāo)有“20Ω 1A”字樣．

序號(hào)	電流表示數(shù) （A）	電壓表示數(shù) （V）	電功率 （W）
1	0.10	0.9	0.09
2	0.20	2.2	0.44
3	0.30	3.8
4	0.34	4.5	1.43

（1）在圖中用筆畫線代替導(dǎo)線，將實(shí)物圖連接補(bǔ)充完整．
（2）實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，滑動(dòng)變阻器對(duì)電路起保護(hù)作用，因此閉合開(kāi)關(guān)前，滑片應(yīng)移到

C

端（選填“C”或“D”）；滑動(dòng)變阻器的另一個(gè)作用是利用移動(dòng)滑片P改變小燈泡兩端的

電壓

．
（3）當(dāng)電壓U=

3.8

V時(shí)，燈泡正常發(fā)光，此時(shí)的功率為

1.14

W．
（4）另一實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)用相同的器材完成實(shí)驗(yàn)并記錄了數(shù)據(jù)，在與老師交流的過(guò)程中，老師發(fā)現(xiàn)表一中第1組數(shù)據(jù)是編造的，不可能從實(shí)驗(yàn)中得到，其原因是：

總電阻不足60Ω或電流不可調(diào)小到0.1A

．
（5）最后老師又向同學(xué)們提出問(wèn)題：前面學(xué)習(xí)了歐姆定律，能否用圖所給器材探究電流與電壓成正比？為什么？

不能

，

發(fā)熱的電阻會(huì)隨燈泡兩端電壓而改變

．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)燈泡的額定電壓確定電壓表的量程并與燈泡并聯(lián)，滑動(dòng)變阻器按一上一下的原則串聯(lián)在電路中．
（2）本實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)前應(yīng)把滑動(dòng)變阻器的滑片調(diào)到最大阻值處，防止電路中電流過(guò)大，燒壞電路元件；然后調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器是燈泡能正常工作．
（3）額定電壓下燈泡的實(shí)際功率和額定功率相等，利用P=UI求出額定功率．
（4）根據(jù)歐姆定律和表格中的數(shù)據(jù)可知燈泡的電阻大約為10Ω，根據(jù)串聯(lián)電阻的電阻特點(diǎn)可知電路中的最大電阻約為30Ω，而根據(jù)第一組數(shù)據(jù)可知電路中的總電阻為60Ω，據(jù)此判斷第一組數(shù)據(jù)是不可能測(cè)到的．
（5）探究電流與電壓成正比關(guān)系時(shí)，應(yīng)控制電阻不變，而由表中數(shù)據(jù)可知燈泡的電阻是隨溫度的變化而變化的．

解答：解：（1）燈泡的額定電壓為3.8V，所以電壓表的量程為0～15V且與燈泡并聯(lián)，注意電流從正接線柱流入負(fù)接線柱流出，滑動(dòng)變阻器按一上一下的原則串聯(lián)在電路中，連接如下圖所示：

（2）本實(shí)驗(yàn)中，保護(hù)電路的滑動(dòng)變阻器應(yīng)處于最大阻值處的C端，另一個(gè)作用是利用移動(dòng)滑片P改變小燈泡兩端的電壓；
（3）當(dāng)電壓表的示數(shù)為3.8V時(shí)，燈泡正常工作，由表中數(shù)據(jù)可知此時(shí)通過(guò)燈泡的電流為0.3A，
故燈泡的額定功率為P=UI=3.8V×0.3A=1.14W；
（4）根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)利用歐姆定律可知燈泡的電阻以次為：9Ω、11Ω、12.7Ω、13.2Ω，
電路中的最大電阻為13.2Ω+20Ω=33.2Ω＜

6V

0.1A

=60Ω，
所以表一中第1組數(shù)據(jù)是編造的，不可能從實(shí)驗(yàn)中得到；
（5）在探究電流與電壓成正比關(guān)系時(shí)，應(yīng)控制電阻不變；
而由上問(wèn)可知燈泡的電阻會(huì)隨燈泡兩端電壓而改變，所以不能用來(lái)探究電流與電壓成正比的實(shí)驗(yàn)．
故答案為：（1）如上圖所示；（2）C；電壓；（3）3.8；1.14；（4）合理均可得分（如：①總電阻不足60Ω；②電流不可調(diào)小到0.1A）；（5）不能；發(fā)熱的電阻會(huì)隨燈泡兩端電壓而改變．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了電壓表量程的選擇和連接、滑動(dòng)變阻器的作用和連接、額定功率的理解、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析、歐姆定律的應(yīng)用、探究電流與電壓實(shí)驗(yàn)中控制變量法的具體應(yīng)用等，涉及的知識(shí)點(diǎn)較多，綜合性強(qiáng)，給解題帶來(lái)了困難．