题目内容

8．小雨在拆装手电筒时，发现手电筒的小灯泡上标有“3.8V”的字样，但上面的电流值已经模糊不清，他想通过实验测量该灯泡的额定功率，图甲为他所连的实验电路．
（1）电池盒中至少有3节干电池．
（2）经检查发现电路接线有错误，小雨只做了一处改动就闭合开关进行实验．请在他接错的导线上打上“×”，并改正．
（3）实验时，小雨移动滑动变阻器的滑片，当电压表的示数为3.8V时，电流表的示数如图乙所示．则该小灯泡的额定电流为0.3A，额定功率为1.14W．
（4）实验中，突然发现电压表的示数变为零，电流表示数增大，电路可能出现的故障是小灯泡短路．
（5）闭合开关，移动滑片，记录电流表和电压表示数，进行多次实验，绘制出I-U图象，如图丙中b所示．实验完成后，将小灯泡换成定值电阻，重复上述实验过程，绘制出I-U图象，如图丙中a所示．根据图象a可得出结论：在电阻一定时，通过导体的电流跟导体两端的电压成正比．
（6）试分析图象中A、B、C三点电阻RA、RB、RC大小关系为：RA＜RC＜RB．

分析 （1）根据一节干电池的电压和灯泡的额定电压计算出所用干电池的节数；
（2）滑动变阻器要串联在电路中，且要按“一上一下”的接入电路；
（3）根据电流表选择的量程和分度值读出读出电流的大小，然后根据P=UI求出小灯泡的额定功率；
（4）由电流表判断电路电流增大，总电阻减小，电压表示数为0，可能是电压表测量导线电压，灯泡短路．
（5）分析图象，得出电流与电压的关系；
（6）由图比较各点电压、电流值，由R=$\frac{U}{I}$得出三点电阻大小．

解答 解：（1）因为一节干电池提供1.5V的电压，而灯泡的额定电压为3.8V，电源电压要大于3.8V，所以电池盒中至少有 3节干电池．
（2）滑动变阻器要按“一上一下”的方式串联接入电路，且闭合开关前，滑动变阻器的滑片应位于阻值最大处，
故接错的导线是滑动变阻器的右上接线柱与开关左接线柱相连接的导线，应该将滑动变阻器的右下接线柱与开关的左接线柱连接，如图所示：

（3）由图乙可知，电流表选择的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，示数为0.3A．
则小灯泡的额定功率：P=UI=3.8V×0.3A=1.14W．
（4）实验中，突然发现电流表示数增大，电路电流增大，总电阻减小，有短路部分，电压表测量灯泡电压，示数为0，可能灯泡短路．
（5）由图丙中a可知，电流、电压图象是一条过原点的直线，可得出结论：电阻一定，通过导体的电流和两端电压成正比；
（6）由（5）a图线是正比例图线，所以B点电阻与a、b相交处电阻相等，
由图线b可知，灯泡两端的电压变大时，电流变大，
灯泡的实际功率变大，灯泡变亮，温度升高，灯泡的电阻增大，
所以RA＜RC＜R交点，即：RA＜RC＜RB．
故答案为：（1）3；
（2）见上图；
（3）0.3；1.14；
（4）小灯泡短路；
（5）在电阻一定时，通过导体的电流跟导体两端的电压成正比．
（6）RA＜RC＜RB．

点评 本题是测量小灯泡的电功率的实验，考查了实物电路的连接、电表的读数、电功率的计算、电路故障及灯泡的电阻与温度的关系等，考查的问题较多，这些问题是电学实验的常考内容，一定要掌握；
对于图象要认清横坐标和纵坐标表示是电压还是电流，能根据图线是直线或曲线分析电阻特点．

练习册系列答案
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（1）请你用笔画线代替导线，帮小张将图甲中的电路连接完整，要求滑片P向左移动时，电压表的示数要变大．
（2）小张连接完电路后闭合开关，发现电压表的示数接近电源电压，反复移动滑动变阻器的滑片P，电压表的示数基本不变．发生故障的原因可能是滑动变阻器短路或者灯泡断路．（均选填“短路”或“断路”）
（3）排除故障后，小张移动滑动变阻器的滑片P，将三次实验时电压表和电流表的示数记录到表中；当电压表的示数为2.5V时，电流表示数如图乙，其读数为0.4A，此时小灯泡的电功率为1W；
次数第一次第二次第三次
电压/V22.52.8
电流/A0.340.40.42
（4）小张查看了小灯泡的说明书，了解到生产这批小灯泡钨丝的长度是一定的．分析实验数据，可推测这个小灯泡内钨丝的横截面积与合格产品相比是变大了．（选填“变大了”或“变小了”）
（5）小张在实验过程中调节滑动变阻器时还应该注意的是眼睛要观察电压表的示数．
（6）另外一位同学还想探究电流与电阻的关系，于是将甲图中的小灯泡换成定值电阻R，并使电压表的示数始终保持2V不变，多次更换阻值不同的定值电阻R，记录各次电流表的示数．在不更换其他器材的情况下，为了能够完成实验，他更换的定值电阻R的阻值不能大于100Ω．
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