Question

张望同学在“测量小灯泡电功率”的实验中，已知电源电压是6V，小灯泡的额定电压是3.8V，电阻约为8Ω．
（1）请你用笔画线代替导线帮他将图中的实物图连接完整；正确连接电路后，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应该置于______端（选填“A”或“B”）；

（2）张望同学在调节滑动变阻器，进行了几次实验，得到部分U和I的数据如下表所示：

实验次数	1	2	3	4	5	6	7	8
U/V	1.00	1.50	2.00	2.50	3.00	3.50	3.80	4.20
I/A	0.20	0.30	0.40	0.44	0.47	0.49		0.51
灯泡亮度	不亮	微亮	很暗	较暗	偏暗	较亮	正常	很亮

①张望同学在对数据进行分析时发现：小灯泡灯丝电阻随电压的增大而______（填“增大”、“减小”或“不变”）．在第1次实验中，小灯泡不发光的原因是______；
②灯泡正常发光时，电流表的示数如图2所示，则灯泡的额定功率为______W；
③当张望同学在测量灯泡在继续调节滑动变阻器时，不小心把灯丝烧断了（其余元件完好），则此时电压表示数约为______V；
（3）张望同学在实验室借了甲：“10Ω　1.5A”、乙：“20Ω　1.2A”和丙：“30Ω　1A”的滑动变阻器各一个，你认为他在实验中使用的滑动变阻器是：______，理由是：______．

Answer 1

解：（1）滑动变阻器、灯泡、电流表串联在电路中，电流表用0.6A量程，电路图如图所示；正确连接电路后，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应该置于B端．
（2）①小灯泡灯丝电阻随电压的增大而增大；在第1次实验中，小灯泡不发光的原因是小灯泡实际功率太小．
②灯泡正常发光时，灯泡电压为额定电压U=3.8V；由图知电流表示数I=0.5A，灯泡的额定功率P=UI=3.8V×0.5A=1.9W．
③当张望同学在测量灯泡在继续调节滑动变阻器时，不小心把灯丝烧断了（其余元件完好），则此时电压表示数约为6V．
（3）第一次实验时，灯泡电压U_灯=1.00V，由串联电路特点知，滑动变阻器电压U_滑=U-U_灯=6.00V-1.00V=5.00V；
电路电流I=0.20A，滑动变阻器阻值R_滑===25Ω；由此可见应选丙滑动变阻器．
故答案为：（1）电路图如图所示；B．（2）①增大；小灯泡实际功率太小．②1.9．③6．
（3）丙；完成第一次实验时，需要滑动变阻器接入电路的电阻为25Ω．
分析：（1）电流表用0.6A量程串联接入电路，滑动变阻器接右端上面接线柱串联在电路中；闭合开关前，接入电路的滑动变阻器阻值应最大．
（2）①电阻R=，由表中数据知灯泡灯丝电阻随电压增大而增大；在第1次实验中，灯泡两端的电压U太小，功率P=UI太小，所以小灯泡不发光．
②由图读出电流表示数I，由公式P=UI可求出灯泡功率．
③电压越大灯泡功率越大，由表知电压为4.20V时，灯没烧坏，灯丝烧坏时电压接近6V．
（3）根据第一次实验数据、串联电路的特点，求出第一次实验时滑动变阻器接入电路的阻值，然后判断选用哪一个滑动变阻器．
点评：用电器正常工作时的电压为额定电压，用电器两端的电压不能远大于额定电压，否则将会把用电器烧坏．