Question

19．如图甲所示是某实验小组的同学用“伏安法”测量小灯泡电功率的电路，已知待测小灯泡的额定电压为3.8V，小灯泡的额定功率约为1W．

（1）请用笔画线代替导线，完成图甲中实物电路的连接，连线时导线不能交叉．
（2）连接电路过程中，开关应该断开，滑动变阻器连入电路阻值最大的目的是保护电路元件．
（3）电路连接正确后，闭合开关，发现小灯泡不亮，但电流表有示数．接下来应进行的操作是C（选填“A”、“B”或“C”）．
A．更换小灯泡B．检查电路是否断路C．移动滑动变阻器滑片，观察小灯泡是否发光
（4）实验中，当小灯泡正常发光时，电流表示数如图乙所示，此时，小灯泡的额定功率为1.22W．

电压U/V	1.5	2.0	2.5	3.0	3.8	4.0
电流I/A	0.2	0.22	0.25	0.28		0.34
电功率P/W	0.3	0.44	0.625	0.84		1.36
灯泡发光情况	很暗→暗→正常发光→很亮

（5）该实验小组分析实验数据得出：小灯泡的亮度是由灯泡的实际功率决定的．
（6）观察该实验小组的实验数据，你认为这些数据不能（选填“能”或“不能”）说明“一段导体中的电流跟加在这段导体两端的电压成正比”，这是因为灯的电阻不是一个定值．

Answer 1

分析 （1）根据灯正常工作时的电流大小确定电流表的量程，电压表并联在电路中；
（2）连接电路过程中，开关应断开；滑动变阻器连入电路阻值最大的目的是保护电路元件；
（3）乙组同学闭合开关后，发现小灯泡不亮，但电流表有示数，说明电路是通路，不用更换灯泡，也不用检查电路是否断路，可能是连入电阻太大，电路中电流太小所致，分析电阻过大的原因，然后进行下一步操作；
（4）认清电流表小量程的分度值读数，根据P_额=U_额I计算灯的额定功率；
（5）比较表中灯的亮度与实际功率的关系得出结论；
（6）研究导体中的电流跟加在这段导体两端的电压的关系时要保持导体的电阻不变．

解答 解：（1）小灯泡正常工作时的电流约为I=$\frac{P}{U}=\frac{1W}{0.38V}$≈0.26A＜0.6A，所以电流表选用小量程，电压表并联在定值电阻两端，如图所示；
（2）连接电路过程中，开关应断开，经检查无误后才能闭合开关，滑动变阻器连入电路阻值最大的目的是保护电路元件；
（3）乙组同学闭合开关后，电流表有示数，说明电路是通路，灯泡没坏，也不是断路，可能是连入电阻太大，电路中电流太小所致，下一步操作：移动滑动变阻器滑片，观察小灯泡是否发光，即应进行C项操作；
（4）电流表小量程的分度值为0.02A，示数为0.32A，灯正常工时的功率P_额=U_额I=3.8V×0.32A=1.22W；
（5）由表中数据可知，灯的实际功率越大，灯的亮度越大，所以小灯泡的亮度是由灯泡的实际功率决定的；
（6）根据控制变量法，研究导体中的电流跟加在这段导体两端的电压的关系时要保持导体的电阻不变，而灯的电阻随温度的变化而变化，不是一个定值，所以，这些数据不能说明“一段导体中的电流跟加在这段导体两端的电压成正比”．
故答案为：（1）如上图所示；
（2）断开；保护电路元件；
（3）C；
（4）1.22；
（5）实际功率；
（6）不能；灯的电阻不是一个定值．

点评 本题测量小灯泡的电功率，考查电路的连接、对常见现象的处理、功率的计算、影响电阻大小的因素及控制变量法的运用．