Question

4．如圖甲所示，是小軒在“測(cè)量小燈泡電功率”實(shí)驗(yàn)中連接的實(shí)驗(yàn)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）閉合開關(guān)S前，滑片P應(yīng)滑到B端．（填“A”或“B”）
（2）請(qǐng)用筆畫線代替導(dǎo)線將圖乙的實(shí)物圖補(bǔ)充完整．

（3）實(shí)驗(yàn)開始，當(dāng)開關(guān)閉合，變阻器滑片P向左移動(dòng)時(shí)，電流表示數(shù)變大，電壓表示數(shù)變大．（填“變大”“變小”或“不變”）
（4）電路連接正確后，小明他們正常進(jìn)行實(shí)驗(yàn)并將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄在下表中．若第二次測(cè)量時(shí)電流表的示數(shù)如圖丙所示，則此時(shí)電路中電流為0.44A，可得小燈泡的額定功率為1.672W．分析表中數(shù)據(jù)，請(qǐng)寫出你還能得出的一個(gè)結(jié)論：通過燈泡的電流隨燈泡電壓的增大而增大．

實(shí)驗(yàn)序號(hào)	1	2	3
小燈泡兩端的電壓U/V	3.0	3.8	4.5
通過小燈泡的電流I/A	0.36		0.45
小燈泡的發(fā)光亮度	較暗	正常發(fā)光	很亮

（5）如果電壓表的0～15V量程被損壞，只有0～3V量程能正常使用，實(shí)驗(yàn)室里也沒有其他電壓表可供更換，要求利用現(xiàn)有器材測(cè)出小燈泡的額定功率．請(qǐng)?jiān)谔摼�框中畫出電路圖．
（6）由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，小軒還計(jì)算出燈泡的電阻，他發(fā)現(xiàn)燈絲的電阻是變化的，請(qǐng)分析造成這種差異的原因：燈絲電阻受溫度影響，隨溫度升高而變大．
（7）另一組的小雷剛連接完最后一根導(dǎo)線，立即看到燈泡發(fā)出明亮的光．在一旁的小紅一驚，提醒小雷，小雷想，我的實(shí)驗(yàn)連線沒有出問題啊!請(qǐng)你說出小雷在實(shí)驗(yàn)中兩個(gè)操作不當(dāng)之處：
①開關(guān)未斷開；
②滑動(dòng)變阻器的滑片未移至最大阻值處．
（8）做完實(shí)驗(yàn)后，小軒將測(cè)燈泡實(shí)際功率實(shí)驗(yàn)與以前做過的測(cè)某一固定電阻阻值的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行比較，發(fā)現(xiàn)這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)有許多相似的地方，也有不同之處．請(qǐng)你寫出一個(gè)不同之處：實(shí)驗(yàn)原理不同，測(cè)電功率的實(shí)驗(yàn)原理是P=UI，測(cè)電阻的實(shí)驗(yàn)原理是R=$\frac{U}{I}$．

Answer 1

分析 （1）閉合開關(guān)前，滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值應(yīng)該是滑動(dòng)變阻器的最大阻值，根據(jù)電路圖確定滑片的位置．
（2）根據(jù)燈泡額定電壓確定電壓表量程，把滑動(dòng)變阻器、電流表串聯(lián)接入電路，電壓表與燈泡并聯(lián)．
（3）滑動(dòng)變阻器滑片向左移動(dòng)，滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值減小，電路總電阻減小，電源電壓不變，由歐姆定律可知，電路電流變大，據(jù)此判斷電流表示數(shù)如何變化．
（4）由圖示電流表確定其量程與分度值，讀出其示數(shù)，由P=UI可以求出燈泡的額定功率；分析表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，可以得出相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)結(jié)論．
（5）電源電壓為6V，根據(jù)串聯(lián)電路電壓特點(diǎn)，當(dāng)燈泡電壓為3.8V，滑動(dòng)變阻器的電壓為2.2V＜3V，可以利用0～3V量程測(cè)量滑動(dòng)變阻器的電壓．
（6）從溫度對(duì)燈泡電阻的影響分析答題．
（7）為保護(hù)電路，在連接電路的過程中，開關(guān)應(yīng)斷開，在閉合開關(guān)前，應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片移至最大阻值處；
（8）功率的測(cè)量原理是P=UI，電阻的測(cè)量原理是R=$\frac{U}{I}$；
要得到實(shí)際電功率與實(shí)際電壓的關(guān)系，需多測(cè)量幾組數(shù)據(jù)進(jìn)行分析；
測(cè)量固定電阻的阻值時(shí)，要減小誤差，應(yīng)多測(cè)幾組數(shù)據(jù)求平均值．

解答 解：（1）由電路圖可知，閉合開關(guān)S前，滑片P應(yīng)滑到最右端，此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值最大．
（2）燈泡額定電壓是3.8V，電壓表選0～15V量程，把滑動(dòng)變阻器、電流表串聯(lián)接入電路，電壓表與燈泡并聯(lián)，電路圖如圖所示：

（3）閉合開關(guān)，變阻器滑片P向左移動(dòng)時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值減小，電路總電阻變小，電源電壓不變，由歐姆定律可知，電流表示數(shù)變大，燈泡分壓變大，電壓表示數(shù)變大．
（4）由圖丙所示電流表可知，其量程為0～0.6A，分度值為0.02A，電流表示數(shù)為0.44A，燈泡額定功率為P=UI=3.8V×0.44A=1.672W；由表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知：通過燈泡的電流隨燈泡電壓的增大而增大．
（5）當(dāng)燈泡正常發(fā)光時(shí)，即要使燈泡電壓為3.8V，則滑動(dòng)變阻器兩端電壓為6V-3.8V=2.2V＜3V，
所以把電壓表并聯(lián)在滑動(dòng)變阻器的兩端，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片使電壓表的示數(shù)為2.2V時(shí)，即可進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．
電路圖如下圖所示：

（6）燈絲電阻受溫度影響，燈泡電阻不是定值，隨溫度升高而變大，因此根據(jù)表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算出的燈泡阻值是變化的．
（7）小明剛連接完最后一根導(dǎo)線，燈泡立即發(fā)光，說明此時(shí)電路是閉合的，則在連接電路過程中，開關(guān)未斷開；
并且燈泡很亮，說明此時(shí)電路中的電流很大，電阻很小，則滑動(dòng)變阻器的滑片未移至最大阻值處；
（8）測(cè)電功率和測(cè)電阻的實(shí)驗(yàn)原理不同：
測(cè)電功率的實(shí)驗(yàn)原理是P=UI，測(cè)電阻的實(shí)驗(yàn)原理是R=$\frac{U}{I}$；
測(cè)電功率和測(cè)固定阻值的電阻都需測(cè)量多組數(shù)據(jù)，測(cè)量電功率的目的是得出實(shí)際電功率和實(shí)際電壓的關(guān)系，并總結(jié)燈泡的亮暗程度與實(shí)際電功率的關(guān)系；
測(cè)固定阻值的電阻是為了減小誤差．
故答案為：（1）B；（2）如圖所示；（3）變大；變大；（4）0.44；1.672；通過燈泡的電流隨燈泡電壓的增大而增大；（5）電路圖如圖所示；（6）燈絲電阻受溫度影響，隨溫度升高而變大；（7）①開關(guān)未斷開；②滑動(dòng)變阻器的滑片未移至最大阻值處；（8）實(shí)驗(yàn)原理不同，測(cè)電功率的實(shí)驗(yàn)原理是P=UI，測(cè)電阻的實(shí)驗(yàn)原理是R=$\frac{U}{I}$．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了連接實(shí)物電路圖、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)電路、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)、電路分析、電表讀數(shù)、求功率、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理等問題，涉及的問題很多，是一道實(shí)驗(yàn)綜合題，都是實(shí)驗(yàn)的常考問題，一定要掌握．