Question

1．小明和小红在实验室进行测量小灯泡电功率的实验，实验人员分别为他们准备了一套器材：电源（电压恒为6V）、“20Ω 1A”的滑动变阻器、“3.8V  电阻约8Ω”的小灯泡、电流表、电压表、开关，各一个，导线若干．
（1）如图甲是小明设计的实验电路图，请用笔画线代替导线，将图乙的实物电路连接完整，要求滑片P向右移动时，电流表的示数要变小．
（2）小明连接好电路后闭合开关，发现小灯泡没有发光，他应该D．
A、立即检查线路   B、立即更换灯泡
C、立即移动滑动变阻器滑片   D、迅速观察两电表示数情况后再针对性处理
（3）排除故障后，闭合开关，移动滑片P，当电压表示数为3.8V时，电流表示数如图丙，其读数是0.4A，小明所测灯泡的额定功率是1.14W．
（4）由于小灯泡上标定的额定功率值看不清楚，小明咨询实验人员后知道应该是1.8W，为什么自己所测得数据偏小？小明仔细观察所用的小灯泡，在内壁有些发现，他回忆所学知识后找到了原因．小灯泡在频繁使用后，灯丝容易发生升华（选填“升华”或“凝华”）现象而的导致灯丝电阻变小（选填“大”或“小”）．
（5）小红在测量小灯泡额定电功率的实验中发现电压表的0-15V量程损坏，他马上想到可以将图甲电路图中的电压表改接在滑动变阻器两端继续实验，他的实验过程为：
①连接好电路后，将滑片P置于滑动变阻器的中间偏左位置（选填“左端”、“右端”、“中间偏左”或“中间偏右”），在闭合开关．
②移动滑片P，当电压表示数为2.2V时，记录电流表示数．
③计算灯泡额定功率．

Answer 1

分析 （1）要求滑片P向右移动时，电流表的示数要变小，确定变阻器的连接；
（2）灯泡不发光，可能是电路断路，或灯泡短路，或电路电流太小灯泡实际功率太小不足以引起灯泡发光造成的；如果灯泡不发光，应先观察电表示数，根据电表示数先大致判断故障原因，然后再采取措施；
（3）根据电流表小量程读数，由P=UI求功率；
（4）根据升华的定义回答，根据影响电阻的因素，根据P=UI=$\frac{{U}^{2}}{R}$，分析灯的功率变化；
（5）根据串联电路的电压规律，由电源电压和灯的电阻结合电压表小量程，由分压原理确定滑片的位置；当变阻器的电压为6V-3.8V=2.2V时灯正常发光分析回答．

解答 解：（1）要求滑片P向右移动时，电流表的示数要变小，即滑片右边电阻丝连入电路 中，如下所示：

（2）小明连接好电路后闭合开关，发现小灯泡没有发光，他应该先观察两电表示数情况再决定，故选D；
（3）排除故障后，闭合开关，移动滑片P，当电压表示数为3.8V时，电流表示数如图丙，电流表选用小师生，分度值为0.02A，其读数是 0.4A，小明所测灯泡的额定功率是P=UI=3.8V×0.4A=1.14W．
（4）小灯泡在频繁使用后，灯丝容易发生 升华现象而的导致灯丝变细，根据影响电阻大小因素，灯丝电阻变大，根据P=UI=$\frac{{U}^{2}}{R}$，灯的功率变小；
（5）实验过程：
①连接好电路后，因电压表选用小量程并联在变阻器的两端，故闭合开关后，电压表示数不能超过3V，灯的电阻约8Ω，电源电压为6V，根据分压原理，变阻器连入电路中的电阻应不大于8Ω，故将滑片P置于滑动变阻器的中间偏左位置，在闭合开关．
②移动滑片P，当电压表示数为2.2 V时，记录电流表示数．
③计算灯泡额定功率．
故答案为：（1）如上所示；（2）D；（3）0.4；1.14；（4）升华；小；（5）①中间偏左；②2.2．

点评 本题测量小灯泡电功率，考查电路的连接、故障分析、操作过程、物态变化、影响电阻大小因素及设计实验方案的能力，综合性强．