Question

15．甲、已兩同學用“伏安法”研究一額定電壓為3.8V的小燈泡的亮度變化情況，電源電壓保持6V不變，測得5組數(shù)據(jù)，并記錄在如表中：

次數(shù)	1	2	3	4	5
U/V	3.0	3.5	3.8	4.0	4.5
I/A	0.28	0.30	0.31	0.32	0.34
亮度	增加

（1）幫這兩位同學設計實驗的電路圖，畫在虛框內(nèi)圖2中．
（2）根據(jù)所畫電路圖，把圖1的實物圖連接完整．
（3）小燈泡的額定功率是1.178W．
（4）實驗中，小燈泡的亮度逐漸變亮的原因是實際功率變大．
（5）根據(jù)表格中列出的數(shù)據(jù)和現(xiàn)象外，你還能發(fā)現(xiàn)的問題是燈泡兩端的實際電壓越高，燈越亮．
（6）實驗中乙同學連好電路的最后一根線，燈泡就發(fā)出微弱的光，可能的原因是：
①連接電路時，開關(guān)沒斷開②滑動變阻器接在了電阻絲上的兩個接線柱．

Answer 1

分析 （1）測量小燈泡電功率實驗需要用電流表測出電路中的電流，用電壓表測量小燈泡兩端的電壓，利用P=UI計算出電功率，滑動變阻器與小燈泡串聯(lián)接入電路，改變電路中電流，測量多組數(shù)據(jù)，據(jù)此設計出電路圖；
（2）根據(jù)電流流向法，電流從正極出發(fā)依次串聯(lián)電流表、燈泡、開關(guān)回到負極，然后電壓表并聯(lián)在燈泡兩端；根據(jù)表中數(shù)據(jù)判斷電壓表和電流表選擇的量程；
（3）由表格數(shù)據(jù)找到燈泡電壓等于額定電壓時，通過燈泡的電流，由P=UI計算其額定功率；
（4）燈泡亮度由其實際功率決定；
（5）從表格中還可得到，當電流增大時，亮度也增大；
（6）連接電路時，開關(guān)未斷開，連接完最后一根導線，電路會連通，燒壞元件．

解答 解：（1）測量小燈泡電功率實驗中，電流表與小燈泡串聯(lián)，電壓表與小燈泡并聯(lián)；滑動變阻器與小燈泡串聯(lián)接入電路，改變電路中電流，測量多組數(shù)據(jù)，如圖所示：
；
（2）由表中數(shù)據(jù)可知，電路中的電流不超過0.6A，電流表選擇0～0.6A量程；小燈泡正常發(fā)光時的電壓為3.8V，電壓表選擇0～15V量程，見下圖：

（3）由表格數(shù)據(jù)找到燈泡電壓等于額定電壓3.8V時，通過燈泡的電流為0.31A，
所以燈泡的額定功率：P=UI=3.8V×0.31A=1.178W；
（4）由表格數(shù)據(jù)，燈泡電壓越大，通過的電流也越大，實際功率越大，燈泡越亮；
（5）從表格知，當電壓增加時，電流也變大，亮度變亮，故小燈泡亮度變化規(guī)律是電流越大，燈越亮；
（6）連接完最后一根導線，燈泡發(fā)光，說明在連接實物時，開關(guān)未處于斷開狀態(tài)．移動滑片，燈泡亮度不變，滑動變阻器都接上面接線柱或都接下面接線柱，
燈泡較亮時，都接上面兩個接線柱，燈泡較暗時，都接下面兩個接線柱．
故答案為：（1）見上圖；（2）見上圖；（3）1.178；（4）實際功率變大；（5）燈泡兩端的實際電壓越高，燈越亮；（6）連接電路時，開關(guān)沒斷開；滑動變阻器接在了電阻絲上的兩個接線柱．

點評 本題考查根據(jù)實物圖畫電路圖、實驗注意事項、額定功率的計算、電路故障分析等，要知道燈泡功率只有在電壓達到額定電壓時才等于其額定功率．