Question

15．在“测量小灯泡的电功率”的实验中，已知小灯泡的额定电压是3.8V，灯丝电阻约10Ω．
（1）图甲是实验所用的器材，请用笔画线代替导线完成实验电路的连接，要求：变阻器的滑片向右移动时，接入电路的阻值变小．

（2）连接电路后闭合开关，移动变阻器的滑片，发现小灯泡始终不亮，电压表、电流表均无示数，其原因可能是以下情况中的C．
A．小灯泡处断路            B．小灯泡被短接
C．变阻器处断路            D．电压表被短接
（3）改变变阻器滑片的位置，测得下表中的三组数据，其中第一组数据电流表的示数如图乙所示，其值为0.36A．由表中数据可知，小灯泡正常发光时的功率为1.52W，电阻为9.5Ω．

实验次数	电压U/V	电流I/A	小灯泡的亮度
1	3.00		暗
2	3.80	0.40	亮
3	4.50	0.42	很亮

（4）在实验过程中发现，当小灯泡两端的电压逐渐增大时，通过它的电流也随之增大，灯泡的亮度变亮，说明灯泡的亮度取决于它的实际功率．

Answer 1

分析 （1）根据实验原理连接电路，根据灯泡规格选择电表量程，由滑片P向左移时灯变亮，确定变阻器的接线柱；
（2）根据电路故障现象分析电路故障原因；
（3）故先判断出电流表的量程，而后据分度值读出电流表的示数，后据公式P=UI可计算出此时的额定功率；
（4）灯泡的亮度关键是看灯泡所在电路的实际电压的大小，实际电压大实际功率就大，灯泡就亮，实际电压小，实际功率就小，灯泡就暗；

解答 解：（1）由实验原理知，测灯泡的电功率需要用电压表与灯泡并联测其电压，由灯泡额定电压为3.8V知，电压表应使用0-15V量程；
灯泡正常发光的电流约为：I=$\frac{{U}_{额}}{{R}_{L}}$=$\frac{3.8V}{10Ω}$=0.38A，所以电流表应使用0-0.6A量程；
滑动变阻器应一上一下串联入电路中，滑片P向右移时，电阻减小，所以应将其右下接线柱接入电路中．如图所示：

（2）A、如果灯泡断路，灯泡不亮，电流表没有示数，电压表有示数，不符合题意，故A错误；
B、如果灯泡短接，灯泡不亮，电压表无示数，电流表有示数，不符合题意，故B错误；
C、如果滑动变阻器断路，灯泡不亮，电流表与电压表都没有示数，符合题意，故C正确；
D、如果电压表短接，灯泡不亮，电压表无示数，电流表有示数，不符合题意，故D错误．
故选C．
（3）图乙中电流表选的是小量程，即其分度值是0.02A，故电流表的示数是0.36A；
由表中数据知灯泡正常发光时的电压为3.8V，电流为0.4A，故此时灯的额定功率是：P=UI=3.8V×0.4A=1.52W，此时的电阻为：R=$\frac{U}{I}$=$\frac{3.8V}{0.4A}$=9.5Ω；
（4）在实验过程中发现，当小灯泡两端的电压逐渐增大时，通过它的电流也随之增大，电功率也增大，灯泡的亮度变亮，说明灯泡的亮度取决于它的实际功率．
故答案为：（1）电路连接如上图所示：（2）C；（3）0.36；1.52；9.5；（4）实际功率．

点评 本题考查了实物电路的连接，重点是电表和滑动变阻器的连接、故障分析、额定功率的计算、电阻的计算，属于基础题．