Question

1．在測(cè)3.8V小燈泡（電阻大約為10Ω左右）額定功率的實(shí)驗(yàn)時(shí)，小剛連接了如圖1所示的電路，其中電源電壓為6V．
（1）請(qǐng)用筆畫線將圖中的電路連接完整；
（2）在連接電路時(shí)，開關(guān)應(yīng)斷開，滑片應(yīng)移到B（選填“A”或“B”）處，閉合上開關(guān)之后，閉合開關(guān)后燈不亮，聰明的小剛猜想有下面幾種可能：
A、可能是燈絲斷了           B、可能是變阻器斷路
C、可能是小燈泡短路        D、可能是電流表斷路
根據(jù)小剛的猜想，借助圖中電流表和電壓表驗(yàn)證小剛的猜想，將電壓表、電流表示數(shù)情況填入下表．

猜想	電流表	電壓表
如果A成立
如果C成立

（3）小剛調(diào)節(jié)滑片P的位置，使電壓表的示數(shù)為2.5V，這時(shí)電流表的指針如圖2所示，其示數(shù)為0.3A，則該燈泡的額定功率是0.75W．

（4）小剛根據(jù)測(cè)量得到的多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，做出了小燈泡I-U圖象，如圖3所示．結(jié)果發(fā)現(xiàn)圖線不是直線，小剛很納悶，請(qǐng)你幫助他分析原因燈絲電阻會(huì)隨溫度的升高而增大．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)電壓表、電流表接線原則和要求，把電壓表與燈泡并聯(lián)，電流表與燈泡串聯(lián)．
（2）根據(jù)電路連接的要求可知開關(guān)應(yīng)處于斷開狀態(tài)；滑動(dòng)變阻器的滑片滑到最大阻值處；
若燈絲斷了，則電路中無電流，燈泡兩端的電壓等于電源電壓；若小燈泡短路，則電路中有電流，燈泡兩端無電壓；
（3）燈正常發(fā)光時(shí)電壓為額定電壓，根據(jù)串聯(lián)電路特點(diǎn)求出滑動(dòng)變阻器電壓；確定電流表量程、最小分度值，讀出電流表示數(shù)I，由P=UI求出燈泡功率；
（4）燈泡燈絲的電阻會(huì)隨溫度的增大而增加，而燈泡亮度大時(shí)，此時(shí)的溫度也會(huì)升高，其電阻會(huì)增大．

解答 解：（1）電流表與燈泡串聯(lián)，電壓表與小燈泡并聯(lián)；由于小燈泡額定電壓是2.5V，因此電壓表選擇0～3V量程；
小燈泡的電阻10Ω，燈泡正常發(fā)光時(shí)，電路中的電流I=$\frac{U}{R}$=$\frac{2.5V}{10Ω}$=0.25A，所以電流表選擇0～0.6A量程即可；
將電流表串聯(lián)在電路中，電壓表并聯(lián)在燈泡兩端即可，如下圖所示：

（2）電路連接過程中，開關(guān)處于斷開狀態(tài)，滑動(dòng)變阻器的滑片滑到最大阻值處，即B端；
A、如果燈絲斷了，電流表無示數(shù)，電壓表有示數(shù)，并且等于電源電壓；
C、可能是小燈泡短路，電流表有示數(shù)，但燈泡兩端無電壓，即電壓表無示數(shù)；如下表所示：

猜想	電流表	電壓表
如果A成立	無示數(shù)	有示數(shù)
如果C成立	有示數(shù)	無示數(shù)

（3）當(dāng)燈泡正常發(fā)光時(shí)，電壓為額定電壓U_燈=2.5V；此時(shí)電流表量程是0～0.6A，分度值是0.02A，電流表示數(shù)I=0.3A，
燈泡的額定功率P=UI=2.5V×0.3A=0.75W．
（4）燈絲亮度大時(shí)，其溫度也高，燈絲電阻會(huì)隨溫度的升高而增大，這便是造成亮度不同時(shí)燈絲電阻不同的原因．
故答案為：（1）見上圖；（2）B；見上表；（3）0.3； 0.75；（4）燈絲電阻會(huì)隨溫度的升高而增大．

點(diǎn)評(píng) 此題是“測(cè)量小燈泡的功率”，涉及到實(shí)物的連接、電壓表量程的選擇、電流表讀數(shù)、故障的分析及功率的計(jì)算等，比較全面的考查了此實(shí)驗(yàn)，屬于中檔題．