Question

【题目】如图是小明同学做“测定小灯泡的电功率”实验装置图（小灯泡标有“3.8V”字样，电源电压恒为6V）．

（1）请你帮小明把电路连接完整．在检查电路连接正确后，闭合开关，发现小灯泡不亮，电压表有示数且为6V，电流表示数为0，则产生这个故障的原因可能是： ．

（2）排除了上述故障后，小刚依次测出三组数据，则小灯泡的额定功率为 W．

次数	电压（V）	电流（A）	电功率（W）	灯泡的亮度	灯泡电阻（Ω）
1	3.0	0.28	0.84	偏暗	10.7
2	3.8	0.33		正常
3	4.5	0.36		偏亮

（3）表格中的数据还可以看出，在灯丝中电流逐渐增大的过程中，灯丝的电阻 （选填“变大”、“变小”或“不变”），进一步分析表明金属丝的电阻随 而变大．

（4）小明同学在做实验时发现电压表的0～15V的量程坏了，但0～3V的量程是好的．请帮他设计一个电路来测量小灯泡的额定电功率．在方框内画出设计电路图，写出需要测量的物理量： ，计算小灯泡的额定电功率的表达式：P= ．

Answer 1

【答案】（1）

， 小灯泡断路；

（2）1.254；

（3）变大； 温度的升高；

（4），滑动变阻器两端电压U为2.2V时，电路中的电流I； 3.8I；

【解析】

试题分析：（1）将接线柱A与接线柱0.6连接；如图所示：

闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表无示数，说明电路有断路；电压表示数等于电源电压，说明电流从电源的正极出发经开关、灯泡、电流表、滑动变阻器这一路径没有发生断路，因此故障为灯泡开路；

（2）当灯泡两端电压为3.8V时，灯泡正常发光；分析表格数据可知，当电压为3.8V时，电流为：0.33A，则灯泡的额定功率：P=UI=3.8V×0.33A=1.254W；

（3）分析表中的数据，由三次阻值分别为10.7Ω、11.5Ω、12.5Ω， 可知，灯泡两端电压不同时，阻值不同，即灯丝的电阻随温度的升高而增大；

（4）小明同学在做实验时发现电压表的0～15V的量程坏了，但0～3V的量程是好的．灯泡的额定电压为3.8V，所以无法直接测量灯泡两端的额定电压；电源电压为6V，即当灯泡正常发光时，滑动变阻器应分得的电压U=6V-3.8V=2.2V，在电压表的测量范围内，所以可以根据串联电路的特点，当出滑动变阻器的电压为2.2V时，则灯泡两端的电压为3.8V，如图所示：

实验中需要测出当滑动变阻器器两端电压为2.2V时，电路中的电流I；由P=UI可知，小灯泡的额定电功率的表达式：P=3.8I．