Question

19．如圖甲所示是某實驗小組的同學(xué)用“伏安法”測量小燈泡電功率的電路，已知待測小燈泡的額定電壓為3.8V，小燈泡的額定功率約為1W．

（1）請用筆畫線代替導(dǎo)線，完成圖甲中實物電路的連接，連線時導(dǎo)線不能交叉．
（2）連接電路過程中，開關(guān)應(yīng)該斷開，滑動變阻器連入電路阻值最大的目的是保護電路元件．
（3）電路連接正確后，閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮，但電流表有示數(shù)．接下來應(yīng)進行的操作是C（選填“A”、“B”或“C”）．
A．更換小燈泡B．檢查電路是否斷路C．移動滑動變阻器滑片，觀察小燈泡是否發(fā)光
（4）實驗中，當(dāng)小燈泡正常發(fā)光時，電流表示數(shù)如圖乙所示，此時，小燈泡的額定功率為1.22W．

電壓U/V	1.5	2.0	2.5	3.0	3.8	4.0
電流I/A	0.2	0.22	0.25	0.28		0.34
電功率P/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

（5）該實驗小組分析實驗數(shù)據(jù)得出：小燈泡的亮度是由燈泡的實際功率決定的．
（6）觀察該實驗小組的實驗數(shù)據(jù)，你認(rèn)為這些數(shù)據(jù)不能（選填“能”或“不能”）說明“一段導(dǎo)體中的電流跟加在這段導(dǎo)體兩端的電壓成正比”，這是因為燈的電阻不是一個定值．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)燈正常工作時的電流大小確定電流表的量程，電壓表并聯(lián)在電路中；
（2）連接電路過程中，開關(guān)應(yīng)斷開；滑動變阻器連入電路阻值最大的目的是保護電路元件；
（3）乙組同學(xué)閉合開關(guān)后，發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮，但電流表有示數(shù)，說明電路是通路，不用更換燈泡，也不用檢查電路是否斷路，可能是連入電阻太大，電路中電流太小所致，分析電阻過大的原因，然后進行下一步操作；
（4）認(rèn)清電流表小量程的分度值讀數(shù)，根據(jù)P_額=U_額I計算燈的額定功率；
（5）比較表中燈的亮度與實際功率的關(guān)系得出結(jié)論；
（6）研究導(dǎo)體中的電流跟加在這段導(dǎo)體兩端的電壓的關(guān)系時要保持導(dǎo)體的電阻不變．

解答 解：（1）小燈泡正常工作時的電流約為I=$\frac{P}{U}=\frac{1W}{0.38V}$≈0.26A＜0.6A，所以電流表選用小量程，電壓表并聯(lián)在定值電阻兩端，如圖所示；
（2）連接電路過程中，開關(guān)應(yīng)斷開，經(jīng)檢查無誤后才能閉合開關(guān)，滑動變阻器連入電路阻值最大的目的是保護電路元件；
（3）乙組同學(xué)閉合開關(guān)后，電流表有示數(shù)，說明電路是通路，燈泡沒壞，也不是斷路，可能是連入電阻太大，電路中電流太小所致，下一步操作：移動滑動變阻器滑片，觀察小燈泡是否發(fā)光，即應(yīng)進行C項操作；
（4）電流表小量程的分度值為0.02A，示數(shù)為0.32A，燈正常工時的功率P_額=U_額I=3.8V×0.32A=1.22W；
（5）由表中數(shù)據(jù)可知，燈的實際功率越大，燈的亮度越大，所以小燈泡的亮度是由燈泡的實際功率決定的；
（6）根據(jù)控制變量法，研究導(dǎo)體中的電流跟加在這段導(dǎo)體兩端的電壓的關(guān)系時要保持導(dǎo)體的電阻不變，而燈的電阻隨溫度的變化而變化，不是一個定值，所以，這些數(shù)據(jù)不能說明“一段導(dǎo)體中的電流跟加在這段導(dǎo)體兩端的電壓成正比”．
故答案為：（1）如上圖所示；
（2）斷開；保護電路元件；
（3）C；
（4）1.22；
（5）實際功率；
（6）不能；燈的電阻不是一個定值．

點評 本題測量小燈泡的電功率，考查電路的連接、對常見現(xiàn)象的處理、功率的計算、影響電阻大小的因素及控制變量法的運用．