Question

某物理实验小组的同学用如图所示的器材测量标有“3.8V”字样的小灯泡L的电功率，其中电源电压恒为6V，滑动变阻器上标有“20Ω 1A”字样．
（1）在图中用笔画线代替导线，将实物图连接补充完整．
（2）实验过程中，滑动变阻器对电路起保护作用，因此闭合开关前，滑片应移到______端（选填“C”或“D”）；滑动变阻器的另一个作用是利用移动滑片P改变小灯泡两端的______．
（3）闭合开关后，移动滑片时发现电流表没有示数，电压表有明显的示数则发生故障的原因可能是______．
（4）排除故障后，当电压U=______V时，灯泡正常发光，此时的功率为______W．
（5）另一实验小组的同学用相同的器材完成实验并记录了数据，在与老师交流的过程中，老师发现表中第1组数据是编造的，不可能从实验中得到，其原因是：______．

序号	电流表示数 （A）	电压表示数 （V）	电功率 （W）
1	0.10	0.9	0.09
2	0.20	2.2	0.44
3	0.30	3.8
4	0.34	4.5	1.43

（6）最后老师又向同学们提出问题：前面学习了欧姆定律，能否用图所给器材探究电流与电压成正比？为什么？______，______．

Answer 1

解：（1）灯泡的额定电压为3.8V，所以电压表的量程为0～15V且与灯泡并联，滑动变阻器按一上一下的原则串联在电路中，电路图如图所示．
故答案为：电路图如图所示．
（2）本实验中，保护电路的滑动变阻器应处于最大阻值处的C端，滑动变阻器的另一个作用是改变小灯泡两端的电压．
故答案为：C；电压．
（3）闭合开关后，移动滑片电流表没有示数，电压表有明显的示数则发生故障的原因可能是：灯泡断路．
故答案为：灯泡断路．
（4）当电压表的示数等于灯泡额定电压3.8V时，灯泡正常工作，由表中数据可知此时通过灯泡的电流为0.3A，
故灯泡的额定功率为P=UI=3.8V×0.3A=1.14W．
故答案为：3.8；1.14．
（5）根据表格中的数据利用欧姆定律可知灯泡的电阻依次为：9Ω、11Ω、12.7Ω、13.2Ω，
电路中的最大电阻为13.2Ω+20Ω=33.2Ω＜=60Ω；所以表一中第1组数据是编造的，不可能从实验中得到．
故答案为：总电阻不足60Ω或电流不可调小到0.1A．
（6）在探究电流与电压成正比关系时，应控制电阻不变；
而由上问可知灯泡的电阻会随灯泡两端电压而改变，所以不能用来探究电流与电压成正比的实验．
故答案为：不能；灯泡电阻随灯泡电压变化而变化．
分析：（1）根据灯泡的额定电压确定电压表的量程并与灯泡并联，滑动变阻器按一上一下的原则串联在电路中．
（2）本实验中，实验前应把滑动变阻器的滑片调到最大阻值处，防止电路中电流过大，烧坏电路元件；
滑动变阻器一方面保护电路，另一方面可以改变灯泡两端的电压，进行多次测量．
（3）电流表没有示数，说明电路存在断路；电压表有明显的示数，说明电压表与电源两极相连，电压表并联电路之外不存在断路；综合分析可知，电路故障为：与电压表并联的灯泡断路．
（4）额定电压下灯泡的实际功率和额定功率相等，由表中数据找出，灯泡额定电压对应的电流，然后利用电功率公式P=UI求出额定功率．
（5）根据欧姆定律和表格中的数据可知灯泡的电阻大约为10Ω，根据串联电阻的电阻特点可知电路中的最大电阻约为30Ω，而根据第一组数据可知电路中的总电阻为60Ω，据此判断第一组数据是不可能测到的．
（6）探究电流与电压成正比关系时，应控制电阻不变，而由表中数据可知灯泡的电阻是随温度的变化而变化的．
点评：本题考查了电压表量程的选择和连接、滑动变阻器的作用和连接、额定功率的理解、实验数据的分析、欧姆定律的应用、探究电流与电压实验中控制变量法的具体应用等，涉及的知识点较多，综合性强，给解题带来了困难．