Question

15．在測(cè)量小燈泡電功率的實(shí)驗(yàn)中，小明同學(xué)選取了一個(gè)標(biāo)有“3.8V”、額定功率約為1W的小燈泡和必要的實(shí)驗(yàn)器材，連接的電路如圖甲所示．

（1）實(shí)驗(yàn)原理P=UI．
（2）請(qǐng)指出圖中的兩處錯(cuò)誤：
①電流表正負(fù)接線柱接反了；②滑動(dòng)變阻器連接的是下面兩個(gè)接線柱．
（3）改正錯(cuò)誤后，閉合開(kāi)關(guān)，如果發(fā)現(xiàn)燈泡發(fā)出特別耀眼的光，且此時(shí)電流表和電壓表都有示數(shù)，出現(xiàn)該現(xiàn)象的原因可能是滑動(dòng)變阻器的滑片沒(méi)在阻值最大處．
（4）故障排除后，移動(dòng)變阻器的滑片，小燈泡正常發(fā)光時(shí)，電流表的示數(shù)如圖乙所示，此時(shí)的電流為0.32A，小燈泡的額定功率為1.216W．
（5）分析小明在表中記錄的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，小燈泡的發(fā)光亮度是由燈泡的實(shí)際功率決定的．燈絲的電阻隨兩端電壓的增加而增大（填“增大”或“減小”），燈絲電阻發(fā)生變化的本質(zhì)是電阻隨溫度升高而增大．

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

Answer 1

分析 （1）伏安法測(cè)電功率的原理是P=UI；
（2）連接電流表時(shí)，電流要從正接線柱流入、從負(fù)接線柱流出；滑動(dòng)變阻器要一上一下的串聯(lián)接入電路；
（3）為了保護(hù)電路，閉合開(kāi)關(guān)前，滑動(dòng)變阻器的滑片要處在阻值最大處；
（4）由圖乙讀出燈泡正常發(fā)光時(shí)的電流，由P=UI計(jì)算小燈泡的額定功率；
（5）分析比較表格中電功率的數(shù)據(jù)確定燈泡發(fā)光亮度的決定因素；根據(jù)表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)應(yīng)用歐姆定律、從溫度對(duì)電阻的影響分析答題．

解答 解：
（1）測(cè)量小燈泡電功率時(shí)，用電壓表測(cè)量燈兩端的電壓、用電流表測(cè)量通過(guò)的電流，利用P=UI求燈的電功率，所以該實(shí)驗(yàn)的原理是P=UI；
（2）由圖知，電流表的接法錯(cuò)誤，正負(fù)接線柱接反了；另外，滑動(dòng)變阻器連接的是下面兩個(gè)接線柱，相當(dāng)于定值電阻，不能改變接入電路的阻值；
（3）燈泡亮得耀眼，且電流表和電壓表都有示數(shù)，說(shuō)明電流較大，總電阻較小，原因是滑動(dòng)變阻器的滑片沒(méi)在最大阻值處，起不到保護(hù)電路的作用；
（3）由圖乙知，電流表使用0～0.6A量程，分度值0.02A，電壓表的示數(shù)為3.8V時(shí)燈泡正常發(fā)光，此時(shí)電流表示數(shù)為0.32A，
小燈泡的額定功率為：P=UI=3.8V×0.32A=1.216W；
（4）根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知，燈泡的實(shí)際功率越大，燈泡越亮，因此小燈泡的發(fā)光亮度是由燈泡的實(shí)際功率決定的；
由表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，隨燈絲兩端電壓增大，燈絲的實(shí)際功率變大，則燈絲的溫度升高，并且電壓與電流的比值增大，即燈絲電阻增大，由此可知，燈絲電阻隨燈絲溫度的升高而增大．
故答案為：
（1）P=UI；
（2）電流表正負(fù)接線柱接反了；滑動(dòng)變阻器連接的是下面兩個(gè)接線柱；
（3）滑動(dòng)變阻器的滑片沒(méi)在阻值最大處；
（4）0.32；1.216；
（5）實(shí)際功率；增大；溫度升高．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了電路連接注意事項(xiàng)、電路故障原因分析、電流表讀數(shù)、燈泡額定功率計(jì)算、數(shù)據(jù)分析能力，要知道燈泡的亮度是由其實(shí)際功率所決定的．