Question

15．在測量小燈泡電功率的實驗中，小明同學選取了一個標有“3.8V”、額定功率約為1W的小燈泡和必要的實驗器材，連接的電路如圖甲所示．

（1）實驗原理P=UI．
（2）請指出圖中的兩處錯誤：
①電流表正負接線柱接反了；②滑動變阻器連接的是下面兩個接線柱．
（3）改正錯誤后，閉合開關(guān)，如果發(fā)現(xiàn)燈泡發(fā)出特別耀眼的光，且此時電流表和電壓表都有示數(shù)，出現(xiàn)該現(xiàn)象的原因可能是滑動變阻器的滑片沒在阻值最大處．
（4）故障排除后，移動變阻器的滑片，小燈泡正常發(fā)光時，電流表的示數(shù)如圖乙所示，此時的電流為0.32A，小燈泡的額定功率為1.216W．
（5）分析小明在表中記錄的實驗數(shù)據(jù)可知，小燈泡的發(fā)光亮度是由燈泡的實際功率決定的．燈絲的電阻隨兩端電壓的增加而增大（填“增大”或“減小”），燈絲電阻發(fā)生變化的本質(zhì)是電阻隨溫度升高而增大．

電壓/V	1.5	2.0	2.5	3.0	3.8	4.0
電流/A	0.2	0.22	0.25	0.28		0.34
電功率/W	0.3	0.44	0.625	0.84		1.36
燈泡發(fā)光情況	很暗→暗→正常發(fā)光→很亮

Answer 1

分析 （1）伏安法測電功率的原理是P=UI；
（2）連接電流表時，電流要從正接線柱流入、從負接線柱流出；滑動變阻器要一上一下的串聯(lián)接入電路；
（3）為了保護電路，閉合開關(guān)前，滑動變阻器的滑片要處在阻值最大處；
（4）由圖乙讀出燈泡正常發(fā)光時的電流，由P=UI計算小燈泡的額定功率；
（5）分析比較表格中電功率的數(shù)據(jù)確定燈泡發(fā)光亮度的決定因素；根據(jù)表中實驗數(shù)據(jù)應用歐姆定律、從溫度對電阻的影響分析答題．

解答 解：
（1）測量小燈泡電功率時，用電壓表測量燈兩端的電壓、用電流表測量通過的電流，利用P=UI求燈的電功率，所以該實驗的原理是P=UI；
（2）由圖知，電流表的接法錯誤，正負接線柱接反了；另外，滑動變阻器連接的是下面兩個接線柱，相當于定值電阻，不能改變接入電路的阻值；
（3）燈泡亮得耀眼，且電流表和電壓表都有示數(shù)，說明電流較大，總電阻較小，原因是滑動變阻器的滑片沒在最大阻值處，起不到保護電路的作用；
（3）由圖乙知，電流表使用0～0.6A量程，分度值0.02A，電壓表的示數(shù)為3.8V時燈泡正常發(fā)光，此時電流表示數(shù)為0.32A，
小燈泡的額定功率為：P=UI=3.8V×0.32A=1.216W；
（4）根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知，燈泡的實際功率越大，燈泡越亮，因此小燈泡的發(fā)光亮度是由燈泡的實際功率決定的；
由表中實驗數(shù)據(jù)可知，隨燈絲兩端電壓增大，燈絲的實際功率變大，則燈絲的溫度升高，并且電壓與電流的比值增大，即燈絲電阻增大，由此可知，燈絲電阻隨燈絲溫度的升高而增大．
故答案為：
（1）P=UI；
（2）電流表正負接線柱接反了；滑動變阻器連接的是下面兩個接線柱；
（3）滑動變阻器的滑片沒在阻值最大處；
（4）0.32；1.216；
（5）實際功率；增大；溫度升高．

點評 本題考查了電路連接注意事項、電路故障原因分析、電流表讀數(shù)、燈泡額定功率計算、數(shù)據(jù)分析能力，要知道燈泡的亮度是由其實際功率所決定的．