Question

7．如图甲所示是小明在“测量小灯泡电功率”实验中连接的实验电路，所用小灯泡的额定电压为3.8V，电源是电压为6V且保持不变的蓄电池组．
（1）实验开始，当开关闭合，变阻器滑片P向右移动时，电流表示数变大，电压表示数不变（填“变大”、“变小”或“不变”）
（2）同组的小红发现连线中有一处不符合实验要求，所以才出现上述现象，而且只需改动一根导线的连接，就可以顺利进行实验．请你在需要改动的导线上打“×”，并用笔画线代替导线画出正确的接线．
（3）电路连接正确后，小明他们正常进行实验并将实验数据记录在表格中．若第二次测量时电流表的示数如图乙所示，则此时电路电流为0.42A，可得小灯泡的额定功率为1.596W．分析表中数据，请写出你还能得出的一个结论：通过灯的电流随电压的增大而增大．

实验次数	1	2	3
电压/V	3.0	3.8	4.5
电流/A	0.36		0.45

（4）如果电压表的0～15V量程损坏，只有0～3V量程能正常使用，实验室里也没有其他电压表可供更换，要求利用现有器材测出小灯泡的额定功率．请画出你设计的电路图．

Answer 1

分析 （1）搞清电路的连接及各表所测得的物理量，根据根据欧姆定律作答；
（2）电压表应并联在灯的两端；
（3）根据电流表的小量程读数，知道额定电压和额定电流，根据P_额=U_额I计算额定功率；
由表格中数据，可以判断电流随电压的变化关系；（或根据欧姆定律求电阻大小，判断电阻随电压的变化关系或根据P=UI，求出三次功率，得出功率与电压的关系）
（4）根据串联电路电压特点，当灯泡正常工作时，求出滑动变阻器电压小于3V，将电压表并联在变阻器的两端即可．

解答 解：（1）甲图中，当开关闭合，变阻器滑片P向右移动时，变阻器连入电路中的电阻变小，根据欧姆定律，电流表示数变大；电压表并联在灯与变阻器的两端，即电源两端，电压表示数保持不变；
（2）电压表应并联在灯的两端，改正后如下图所示：

（3）电流表使用的0～0.6A，每一个大格代表0.2A，每一个小格代表0.02A，电流为0.42A，灯的额定功率P_额=U_额I=3.8V×0.42A=1.596W．
由表格中数据，可以得出的结论：通过灯电流随电压的增大而增大；
或根据R=$\frac{U}{I}$得实验1、2、3次电阻分别是8.3Ω、9.0Ω、10Ω，得出的结论是：电压增大，灯丝温度升高，电阻增大．
或根据P=UI得实验1、2、3次功率分别是1.08W、1.596W、2.025W，得出的结论是：灯的实际功率随电压的增大而增大；
（4）电源电压为6V，灯泡和滑动变阻器串联在电路中，灯泡额定电压为3.8V，根据串联电路电压的特点，要使灯泡正常工作，滑动变阻器应分去的电压为6V-3.8V=2.2V＜3V，可以用电压表0～3V量程并联在滑动变阻器两端，当滑动变阻器的电压为2.2V时，灯泡正常工作．电路图如下图所示：

故答案为：（1）变大；不变；
（2）如上面的图一；
（3）0.42；1.596；灯的电流随两端电压增大而增大（答案不唯一）；
（4）电路图如上图二．

点评 本题测量小灯泡的功率，考查欧姆定律的运用、电路的连接、操作过程、电功率的计算、处理数据总结结论的能力及设计实验方案的能力，综合性较强．