Question

15．在“測量小燈泡額定功率”的實驗中，小剛同學用一個電壓表、一個電流表、一個開關、一個滑動變阻器、電壓為6V的電源和額定電壓為3.8V的小燈泡，設計了如圖甲所示的電路．

（1）實驗中需要依據(jù)圖甲所示的電路圖，將圖乙所示器材進行連線，請用筆畫線代替導線，將圖乙所示電路連接完整．
（2）連接電路時，開關應斷開．滑片應打到B位置（A或B）．
（3）當滑動變阻器的滑片向左移動．當電壓表的示數(shù)為3.8V時小燈泡正常發(fā)光，此時電流表指針如圖丙所示，其示數(shù)為0.3A．小燈泡的額定功率為1.14W．
（4）將圖（甲）中的小燈泡更換成定值電阻，且電路連接完好，還可以完成的實驗是B
A、探究電流的磁場強弱與電流大小的關系       B、探究電流與電壓的關系
C、探究電流產(chǎn)生的熱量與電阻的關系           D、探究電流與電阻的關系
（5）實驗要求改變小燈泡兩端的電壓進行多次測量，這樣做是為了燈泡的實際功率與實際電壓的關系，燈泡的亮暗與實際功率的關系．
（6）根據(jù)測量得到的多組實驗數(shù)據(jù)，同組的小儀同學作出了小燈泡I-U圖象，如圖2．小儀很納悶圖線不是直線．請你幫助她分析可能的原因是燈絲的電阻隨溫度的升高而增大．

Answer 1

分析 （1）燈泡正常發(fā)光時的電壓和額定電壓相等，據(jù)此選擇電壓表的量程且與燈泡并聯(lián)；電流表串聯(lián)測通過燈泡的電流；
（2）為防止電路中電流過大燒壞用電器，連接電路時，開關應斷開，滑片應位于最大阻值處；
（3）額定電壓下燈泡正常發(fā)光，根據(jù)電流表的量程和分度值讀出示數(shù)，根據(jù)P=UI求出額定功率；
（4）已知電阻值，電路可測電阻兩端的電壓，流過電阻的電流，據(jù)此判斷可完成哪個實驗；
（5）多次測量的目的：一是求平均值減小誤差；二是尋找普遍規(guī)律．
（6）燈泡燈絲溫度變化范圍大，電阻變化明顯．

解答 解：
（1）燈泡正常發(fā)光時的電壓為3.8V，所以電壓表的量程為0～15V，且與燈泡并聯(lián)，電流表負接線柱與開關相連，如下圖所示：

（2）為保護電路，連接電路時，開關應斷開，滑片應位于最大阻值B處；
（3）當電壓表的示數(shù)為3.8V時，燈泡正常發(fā)光；
電流表的量程為0～0.6A，分度值為0.02A，示數(shù)為0.3A；
燈泡額定功率P=UI=3.8V×0.3A=1.14W．
（4）把小燈泡換成定值電阻后，電阻阻值R已知，由電壓表可測出電阻兩端的電壓U，電流表可測流過電阻的電流，因此利用該電路可完成“探究電流與電壓的關系”關系實驗．
（5）改變小燈泡兩端的電壓小燈泡的實際功率隨之發(fā)生變化，改變小燈泡兩端電壓，是為了測出不同電壓下小燈泡的實際功率，從而得出燈泡的實際功率與實際電壓的關系，燈泡的亮暗與實際功率的關系．
（6）電壓增大，燈絲溫度升高，燈絲電阻（或電阻率）變大．
故答案為：
（1）如上圖所示；
（2）斷開；B；
（3）3.8；0.3；1.14；
（4）B；
（5）燈泡的實際功率與實際電壓的關系，燈泡的亮暗與實際功率的關系；
（6）燈絲的電阻隨溫度的升高而增大．

點評 本題考查了實物圖的連接、電表量程的選擇和正確的使用、電路故障的判斷、電流表的讀數(shù)、電功率的簡單計算燈，要注意探究電流與電壓關系時應控制電阻的阻值不變和知道燈泡的電阻與溫度有關．