Question

7．如圖甲所示是小明在“測量小燈泡電功率”實驗中連接的實驗電路，所用小燈泡的額定電壓為3.8V，電源是電壓為6V且保持不變的蓄電池組．
（1）實驗開始，當開關閉合，變阻器滑片P向右移動時，電流表示數(shù)變大，電壓表示數(shù)不變（填“變大”、“變小”或“不變”）
（2）同組的小紅發(fā)現(xiàn)連線中有一處不符合實驗要求，所以才出現(xiàn)上述現(xiàn)象，而且只需改動一根導線的連接，就可以順利進行實驗．請你在需要改動的導線上打“×”，并用筆畫線代替導線畫出正確的接線．
（3）電路連接正確后，小明他們正常進行實驗并將實驗數(shù)據(jù)記錄在表格中．若第二次測量時電流表的示數(shù)如圖乙所示，則此時電路電流為0.42A，可得小燈泡的額定功率為1.596W．分析表中數(shù)據(jù)，請寫出你還能得出的一個結(jié)論：通過燈的電流隨電壓的增大而增大．

實驗次數(shù)	1	2	3
電壓/V	3.0	3.8	4.5
電流/A	0.36		0.45

（4）如果電壓表的0～15V量程損壞，只有0～3V量程能正常使用，實驗室里也沒有其他電壓表可供更換，要求利用現(xiàn)有器材測出小燈泡的額定功率．請畫出你設計的電路圖．

Answer 1

分析 （1）搞清電路的連接及各表所測得的物理量，根據(jù)根據(jù)歐姆定律作答；
（2）電壓表應并聯(lián)在燈的兩端；
（3）根據(jù)電流表的小量程讀數(shù)，知道額定電壓和額定電流，根據(jù)P_額=U_額I計算額定功率；
由表格中數(shù)據(jù)，可以判斷電流隨電壓的變化關系；（或根據(jù)歐姆定律求電阻大小，判斷電阻隨電壓的變化關系或根據(jù)P=UI，求出三次功率，得出功率與電壓的關系）
（4）根據(jù)串聯(lián)電路電壓特點，當燈泡正常工作時，求出滑動變阻器電壓小于3V，將電壓表并聯(lián)在變阻器的兩端即可．

解答 解：（1）甲圖中，當開關閉合，變阻器滑片P向右移動時，變阻器連入電路中的電阻變小，根據(jù)歐姆定律，電流表示數(shù)變大；電壓表并聯(lián)在燈與變阻器的兩端，即電源兩端，電壓表示數(shù)保持不變；
（2）電壓表應并聯(lián)在燈的兩端，改正后如下圖所示：

（3）電流表使用的0～0.6A，每一個大格代表0.2A，每一個小格代表0.02A，電流為0.42A，燈的額定功率P_額=U_額I=3.8V×0.42A=1.596W．
由表格中數(shù)據(jù)，可以得出的結(jié)論：通過燈電流隨電壓的增大而增大；
或根據(jù)R=$\frac{U}{I}$得實驗1、2、3次電阻分別是8.3Ω、9.0Ω、10Ω，得出的結(jié)論是：電壓增大，燈絲溫度升高，電阻增大．
或根據(jù)P=UI得實驗1、2、3次功率分別是1.08W、1.596W、2.025W，得出的結(jié)論是：燈的實際功率隨電壓的增大而增大；
（4）電源電壓為6V，燈泡和滑動變阻器串聯(lián)在電路中，燈泡額定電壓為3.8V，根據(jù)串聯(lián)電路電壓的特點，要使燈泡正常工作，滑動變阻器應分去的電壓為6V-3.8V=2.2V＜3V，可以用電壓表0～3V量程并聯(lián)在滑動變阻器兩端，當滑動變阻器的電壓為2.2V時，燈泡正常工作．電路圖如下圖所示：

故答案為：（1）變大；不變；
（2）如上面的圖一；
（3）0.42；1.596；燈的電流隨兩端電壓增大而增大（答案不唯一）；
（4）電路圖如上圖二．

點評 本題測量小燈泡的功率，考查歐姆定律的運用、電路的連接、操作過程、電功率的計算、處理數(shù)據(jù)總結(jié)結(jié)論的能力及設計實驗方案的能力，綜合性較強．