Question

9．某实验小组的同学用伏安法测量小灯泡电功率，待测小灯泡额定电压为3.8V，小灯泡的额定功率估计在1W左右．

（1）在图甲中用笔画出代替导线，把滑动变阻器上未连接的导线，连在电流表正确量程的接线柱上，另外只需再改动一根导线的一端，使实物电路成为符合实验要求的连接；（对错误导线画×，再在原图上画出正确的导线）
（2）检查电路连接无误，闭合开关后，灯泡不亮，电压表有示数，电流表指针不动，产生这一现象的原因可能是灯泡断路．
（3）故障排除后，移动滑动变阻器的滑片，使电压表读数为3.0V时，电流表示数如图乙所示，请读出电流表的示数，填入并完成表格中空格之处．
（4）实验中，同学们记录了多组小灯泡两端的电压及对应通过小灯泡的电流值，但表格中仍有不完整的地方，请将所缺内容填写完整．

电压U/V	1.5	2.0	2.5	3.0	3.8	4.0	4.5
电流I/A	0.2	0.22	0.25		0.31	0.32	0.34
电功率P/W	0.3	0.44	0.625			1.28	1.53
灯泡发光情况	很暗--＞暗--＞正常发光--＞很亮

（5）小组同学们分析了实验数据得出：小灯泡的发光亮度是由灯泡的实际功率决定的，且实际功率越大，灯泡发光越亮．

Answer 1

分析 （1）根据P=UI，求出灯的额定电流约为多少确定电流表选用的量程串联在电路中，伏安法测量小灯泡电功率，灯应串联在电路中，电压表测灯的电压，分析电原电路的错误之处并改正；
（2）若电流表指针不动，灯不亮，说明电路可能断路；电压表有示数，说明电压表与电源连通，则与电压表并联的支路以外的电路是完好的，则与电压表并联的灯泡断路了；
（3）根据电流表小量程分度值读数；
（4）根据P=UI求灯的实际功率填入表中；
（5）分析灯的亮度与实际功率的关系得出结论．

解答 解：（1）待测小灯泡额定电压为3.8V，小灯泡的额定功率估计在1W左右，根据P=UI，灯的额定电流约为：
I=$\frac{P}{U}$=$\frac{1W}{3.8V}$≈0.26A，
故电流表选用小量程串联在电路中，原电路中，灯与电压表均短路了，是错误的，电压表应与灯并联；
如下所示：

（2）经分析，闭合开关后，灯泡不亮，电压表有示数，电流表指针不动，产生这一现象的原因可能是灯泡断路了．
（3）故障排除后，移动滑动变阻器的滑片，使电压表读数为3.0V时，电流表示数如图乙所示，图中电流表选用小量程，分度值为0.02A，示数为0.28A；如下表所示：

电压U/V	1.5	2.0	2.5	3.0	3.8	4.0	4.5
电流I/A	0.2	0.22	0.25	0.28	0.31	0.32	0.34
电功率P/W	0.3	0.44	0.625	0.84	1.178	1.28	1.53
灯泡发光情况	很暗--＞暗--＞正常发光--＞很亮

（4）根据P=UI，第3次的电功率：
P₃=U₃I₃=3.0V×0.28A=0.84W；
第4次的电功率：
P₄=U₄I₄=3.8V×0.31A=1.178W；
如上表所示：
（5）灯在实际电压下的功率为实际功率，由表中数据可知：小灯泡的发光亮度是由灯泡的实际功率决定的，且实际功率越大，灯泡发光越亮．
故答案为：（1）如上所示：（2）灯泡断路；（3）（4）如上表示；（5）实际功率；实际功率越大．

点评 本题伏安法测量小灯泡电功率，考查电路的连接、故障分析，电流表读数、功率的计算及数据分析归纳结论的能力．