Question

12．佳莹同学做测量“小灯泡的功率”的实验，所用小灯泡的额定电压是3.8V．
（1）如图1所示是他实验的电路，但电路连接不完整，请你用笔画线代替导线帮他完成电路的连接．

（2）将连接好的电路图画在图2的方框内．
（3）电路连接完整后，当向左移动滑动变阻器的滑片时，电压表的示数将变大，电流表的示数将变大．（填“变大”、“变小”或“不变”）
（4）闭合开关，佳莹发现小灯泡发光很亮，其操作存在的问题是：滑动变阻器的阻值没有调到最大．
（5）纠正上述操作后，佳莹测出三组数据，记录在下表中，第二组的功率数据忘记处理了，请你帮他把数值填入表中的空格内．

次数	电压U/V	电流I/A	电功率P/W	电阻R/Ω	灯泡的亮度
1	3.0	0.28	0.84	10.7	偏暗
2	3.8	0.30		12.7	正常
3	4.2	0.32	1.34	13.1	偏亮

（6）佳莹根据测出的三组数据求出各次电阻，发现灯泡在不同电压下的电阻值不同，这是因为灯泡的电阻值与温度的变化有关．
（7）佳莹在评价交流时，发现明月同学将电压表连接成如图3所示电路，则这种连接测量出的电阻值与实际电阻值相比要偏大（填“偏大”、“偏小”或“不变”），其原因是由于电流表的分压作用，使电压表测出的电压比灯泡两端的实际电压大，计算出的电阻也偏大．

Answer 1

分析 （1）伏安法测灯泡功率，电源、电流表、灯泡、滑动变阻器，开关要串联在电路中，电压表并联在灯泡两端；根据小灯泡的额定电压是3.8V确定电压表的量程，连接时注意“+”“-”接线柱；滑动变阻器已经选择了下面的接线柱，上面的接线柱任意选择．
（2）根据伏安法测电阻可知，灯和滑动变阻器串联，电流表测量电路中的电流，电压表测量灯两端的电压，按照“先串后并”的原则画出电路图．
（3）由实物图可知：滑动变阻器与灯泡串联，电压表测灯泡两端的电压，电流表测电路中的电流；由滑片的移动可知滑动变阻器接入电阻的变化；由欧姆定律可知电路中电流的变化和灯泡两端的电压变化．
（4）为了保护电路，连接时开关应是断开的，滑动变阻器的滑片应放在阻值最大处，若不这样做，灯的电压可能会大于额定电压而损坏．
（6）当灯的电压不同时，功率不同，灯越亮，灯丝的温度越高，电阻越大．
（7）此时电压表测量的电压是电流表和灯泡串联后的总电压，电流表在理论上没有电阻，但实际上也有电阻，只不过电阻较小．

解答 解：（1）所用小灯泡的额定电压是3.8V，因此电压表选择0～15V量程，电流从“+”接线柱流入，从“-”接线柱流出，滑动变阻器选择上面一个接线柱，如下图所示：
；
（2）电流从正极出发，经开关、电流表、灯泡、滑动变阻器回负极，电压表并联在灯泡两端，如下图所示：
；
（3）滑动变阻器接入左半段，滑片左移，总电阻变小，电路电流变大，故电流表的示数变大．又因为电压表并联在灯泡两端，由U=IR可知，灯泡两端电压变大，故电压表示数变大；
（4）连接电路时，滑动变阻器的滑片应放在阻值最大处是为了保护电路，闭合开关小明发现灯泡发光很亮，说明滑动变阻器的阻值没有调到最大．
（6）当灯的电压不同时，功率是不同的，电压越大，功率也越大，灯丝的温度越高，灯丝的电阻也越大．
（7）这是电流表的内接法测量电阻，此时灯泡中的电流等于电流表的示数．由于电流表也有一定的电阻值，所以电流表的两端也有电压，此时的电压表测量的是灯泡与电流表串联后的总电压，所以电压表的示数要比灯泡两端的电压大一些，根据公式：R=$\frac{U}{I}$，所以测量的电阻值要比实际电阻大．
故答案为：（1）如图；（2）如图； （3）变大；变大；（4）滑动变阻器的阻值没有调到最大；（5）1.14；（6）温度；（7）偏大；由于电流表的分压作用，使电压表测出的电压比灯泡两端的实际电压大，计算出的电阻也偏大．

点评 （1）连接实物图中，注意电压表、电流表的量程，接线柱、连接方式，滑动变阻器要注意接线柱选择、滑片位置等．
（2）本题考查了测用电器功率的实验中的电路的连接、滑动变阻器的作用、功率的计算及影响灯丝电阻的因素，是中考测功率实验中常考的问题．