题目内容

小宏同学做“测小灯泡的额定功率”实验时，现有电源（恒为6V），电流表（0～0.6A，0～3A），电压表（0～3V，0～15V），标有“10Ω1A”字样的滑动变阻器，己知小灯泡的额定电压是3.8伏，灯丝电阻大于10Ω．
（1）如图所示是不完整的实验电路，请你帮他将图中未画出的部分画好．
（2）为了提高测量的准确性，电流表的量程应选______，电压表的量程应选______．
（3）实验时发现电压表示数为2V，为测额定功率应将滑动变阻器滑片P向______（左或右）移动，使电压表示数为______V．
（4）若小宏同学闭合电路的开关时，电路中出现一些不正常现象，请你根据出现的现象，帮助他找出错误的原因，并按要求填写在下列横线上：
第一种：小灯泡较暗，滑动变阻器滑片移动时不能改变小灯泡的亮暗程度，可能在连接电路时把滑动变阻器的______（选填“金属棒”或“电阻丝”）两端点连入了电路中．

次数	1	2	3	4
U/V	2.0	2.5	3.0	3.8
I/A	0.18	0.21	0.23	0.28
亮度	暗→亮

第二种：小灯泡不亮，电流表示数为零，电压表示数为6V，可能是小灯泡处______（选填“短路”或“断路”）．
（5）实验所得数据如表所示，除了从表格中能直接得到的有关变化规律外，你还能通过表格数据分析出什么规律（只要答出一个即可）______．

【答案】分析：（1）测量小灯泡电功率实验实验原理是用电压表测量灯泡两端电压，电流表测量电路中的电流，因此使灯泡和滑动变阻器串联，电压表并联在灯泡两端，电流表串联在电路中．
（2）因为小灯泡的额定电压是3.8伏，灯丝电阻大于10Ω，根据欧姆定律求出通过灯泡的电流得出电压表和电流表的量程．
（3）若要使灯泡电压增大，应使电路中电流增大，即应减小滑动变阻器的接入电阻，则可知滑片的移动方向．
（4）对于故障问题，在连接好电路，刚刚闭合开关时，灯泡不亮，可能是电流太小，可能是灯泡断路或短路．
先通过移动滑动变阻器滑片判断是通路还是故障，再由电流表示数判断是短路还是断路，再由电压表判断故障的具体位置．
（5）根据表格中已列出的电压和电流，以及灯泡的亮度，可以推导电阻的变化，并探究问题．
解答：解：（1）使灯泡和滑动变阻器串联，电压表并联在灯泡两端，电流表串联在电路中；如图所示：

（2）因为小灯泡的额定电压是3.8伏，灯丝电阻大于10Ω，所以通过灯泡的电流：I=

=0.38A，故电压表选大量程0～15V，电流表选用小量程0～0.6A；
（3）灯泡电压为V，小于额定电压3.8V，故应增大L两端的电压；因两电阻串联，L为定值电阻，故可以通过减小滑动变阻器的接入电阻，而使电路中电流增大，从而增大L两端的电压；故滑片应向左移动；直到电压表示数为3.8V为止；此时灯泡正常发光．
（4）第一种：小灯泡较暗，电路电流比较小，电路电阻比较大，滑动变阻器滑片移动时不能改变小灯泡的亮暗程度，把滑动变阻器的电阻丝连入了电路中．
第二种：灯泡不亮，电流表示数为零，电路断路，电压表示数等于电源电压，电压表串联在电路中，灯泡断路．
（5）由表中看出，随着电压的增大，电流增大，亮度增加，故电压越大，电功率越大，亮度越大；
根据欧姆定律可求出它们的电阻，发现它们的电阻不同，可得如下规律：灯泡两端的电压（或通过的电流）越大，灯泡的（实际）电功率越大；
灯泡两端的电压（或通过的电流）越大，灯泡的电阻越大；
不同电压（或电流）下，灯泡的电阻不同等．
故答案为：（1）0～15V；0～0.6A；（2）左；3.8；（4）电阻丝；断路；（5）灯泡两端的电压（或通过的电流）越大，灯泡的电阻越大．
点评：本题根据测量电功率的实验考查了电路图的连接、电流表及电压表的使用、实验操作中必须注意的现象及滑动变阻器的使用，实验为物理考查的重点，应注意掌握实验中的注意事项及实验要求．