Question

1．測(cè)定小燈泡額定功率的實(shí)驗(yàn)器材如圖所示，其中小燈泡上標(biāo)有“3.8V”的字樣，它的電阻約10Ω．
（1）請(qǐng)你用筆畫(huà)線(xiàn)代替導(dǎo)線(xiàn)，把圖1中的器材連接成實(shí)驗(yàn)電路（導(dǎo)線(xiàn)不要交叉）．
（2）請(qǐng)你畫(huà)出該電路圖．
（3）李佳合理地連接好電路，閉合開(kāi)關(guān)，無(wú)論怎樣調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器燈泡都不亮．于是李佳提出以下猜想：A．可能是燈絲斷了     B．可能是小燈泡短路     C．可能是變阻器開(kāi)路；究竟哪個(gè)猜想正確，可根據(jù)電流表和電壓表的示數(shù)進(jìn)行判斷（電流表、電壓表均無(wú)故障），下表給出了電流表、電壓表可能出現(xiàn)的幾種情況，請(qǐng)判斷每種情況下哪個(gè)猜想是正確的，并把其序號(hào)填寫(xiě)在對(duì)應(yīng)的空格里．

電流表	電壓表	判斷結(jié)果
示數(shù)不為零	示數(shù)為零	B
示數(shù)為零	示數(shù)不為零	A
示數(shù)為零	示數(shù)為零	C

（4）李佳排除故障后，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器使小燈泡正常發(fā)光，此時(shí)電流表示數(shù)如圖2所示，則通過(guò)小燈泡的電流為0.36A，小燈泡的額定功率為1.368W．
（5）李佳根據(jù)測(cè)量燈泡實(shí)際功率的多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，作出了I-U圖象，如圖3所示，結(jié)果發(fā)現(xiàn)圖線(xiàn)不是直線(xiàn)，這表明燈泡的電流與電壓不成正比，李佳很納悶，請(qǐng)你幫助他分析原因．

Answer 1

分析 （1）先根據(jù)燈泡的額定電壓確定電壓表的量程，且與燈泡并聯(lián)；然后根據(jù)歐姆定律求出燈泡的額定電流確定電流表的量程，且與燈泡串聯(lián)；滑動(dòng)變阻器按一上一下的原則串聯(lián)在電路中，最后與電源、開(kāi)關(guān)串聯(lián)組成電路．
（2）按電流流向法．先畫(huà)出電源的符號(hào)，從電源的正極出發(fā)依次畫(huà)出串聯(lián)的各電路元件回到負(fù)極，最后把電壓表并聯(lián)在燈泡的兩端即可；
（3）燈泡不亮?xí)r有三種猜想，分析猜想成立時(shí)出現(xiàn)的結(jié)果，與電壓表和電流表的示數(shù)進(jìn)行比對(duì)得出答案．
（4）電流表讀數(shù)：確定使用的量程，確定每一個(gè)大格和每一個(gè)小格各代表多少．知道額定電壓和額定電流，根據(jù)P=UI，計(jì)算額定功率；
（5）燈泡的燈絲會(huì)隨溫度的變化而改變，這是造成電流與電壓不成正比的真正原因．

解答 解：
（1）燈泡的電流大約為：I=$\frac{U}{R}$=$\frac{3.8V}{10Ω}$=0.38A＜0.6A，
所以，電流表選擇0～0.6A量程，電流表與燈泡串聯(lián)，電流從電流表正接線(xiàn)柱流入，從負(fù)接線(xiàn)柱流出；
滑動(dòng)變阻器任意選擇一上一下接線(xiàn)柱串聯(lián)在電路中，起保護(hù)電路作用；
開(kāi)關(guān)控制電路的通斷，串聯(lián)在電路中；從電源的正極開(kāi)始，依次串聯(lián)開(kāi)關(guān)、滑動(dòng)變阻器、燈泡、電流表到電源的負(fù)極．實(shí)物連接如下：


（2）按電流流向法，先畫(huà)出電源的符號(hào)，從電源的正極出發(fā)依次畫(huà)出開(kāi)關(guān)、滑動(dòng)變阻器、燈泡、電流表回到電源的負(fù)極，最后最后把電壓表并聯(lián)在燈泡的兩端即可．如下圖所示：

（3）A、燈絲斷了，電路斷路，燈泡不亮，電流表無(wú)示數(shù)，電壓表串聯(lián)在電路中，電壓表測(cè)電源電壓有示數(shù)．
B、燈泡短路，電路電阻減小，電流增大，電流表有示數(shù)，電壓表測(cè)導(dǎo)線(xiàn)電壓，示數(shù)為0．
C、變阻器開(kāi)路，電路斷路，燈泡不亮，電流表和電壓表無(wú)法測(cè)量，電壓表和電流表都無(wú)示數(shù)，故答案為B；A；C．
（3）電流表使用的0～0.6A量程，每一個(gè)大格代表0.2A，每一個(gè)小格代表0.02A，電流為0.36A，
P=UI=3.8V×0.36A=1.368W．
（4）圖線(xiàn)彎曲說(shuō)明燈泡的電阻值是變化的，不是定值，
這是因?yàn)闊艚z電阻隨溫度升高而增大，燈泡兩端電壓越大，
通過(guò)燈的電流越大，燈泡的實(shí)際功率越大，燈絲溫度越高，電阻越大，所以圖線(xiàn)不是直線(xiàn)． 
故答案為：（1）、（2）如上圖所示；（3）B；A；C；（4）0.36；1.368；（5）燈絲電阻隨溫度升高而增大．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了設(shè)計(jì)電路圖、電路故障分析、電流表的讀數(shù)、功率的計(jì)算、燈絲電阻與溫度的關(guān)系等問(wèn)題，本題屬于中檔題；設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)電路圖時(shí)，應(yīng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹��?shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)器材進(jìn)行設(shè)計(jì)，實(shí)驗(yàn)電路的設(shè)計(jì)有一定的難度．