Question

15．在测量小灯泡电功率的实验中，小明同学选取了一个标有“3.8V”、额定功率约为1W的小灯泡和必要的实验器材，连接的电路如图甲所示．

（1）实验原理P=UI．
（2）请指出图中的两处错误：
①电流表正负接线柱接反了；②滑动变阻器连接的是下面两个接线柱．
（3）改正错误后，闭合开关，如果发现灯泡发出特别耀眼的光，且此时电流表和电压表都有示数，出现该现象的原因可能是滑动变阻器的滑片没在阻值最大处．
（4）故障排除后，移动变阻器的滑片，小灯泡正常发光时，电流表的示数如图乙所示，此时的电流为0.32A，小灯泡的额定功率为1.216W．
（5）分析小明在表中记录的实验数据可知，小灯泡的发光亮度是由灯泡的实际功率决定的．灯丝的电阻随两端电压的增加而增大（填“增大”或“减小”），灯丝电阻发生变化的本质是电阻随温度升高而增大．

电压/V	1.5	2.0	2.5	3.0	3.8	4.0
电流/A	0.2	0.22	0.25	0.28		0.34
电功率/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

Answer 1

分析 （1）伏安法测电功率的原理是P=UI；
（2）连接电流表时，电流要从正接线柱流入、从负接线柱流出；滑动变阻器要一上一下的串联接入电路；
（3）为了保护电路，闭合开关前，滑动变阻器的滑片要处在阻值最大处；
（4）由图乙读出灯泡正常发光时的电流，由P=UI计算小灯泡的额定功率；
（5）分析比较表格中电功率的数据确定灯泡发光亮度的决定因素；根据表中实验数据应用欧姆定律、从温度对电阻的影响分析答题．

解答 解：
（1）测量小灯泡电功率时，用电压表测量灯两端的电压、用电流表测量通过的电流，利用P=UI求灯的电功率，所以该实验的原理是P=UI；
（2）由图知，电流表的接法错误，正负接线柱接反了；另外，滑动变阻器连接的是下面两个接线柱，相当于定值电阻，不能改变接入电路的阻值；
（3）灯泡亮得耀眼，且电流表和电压表都有示数，说明电流较大，总电阻较小，原因是滑动变阻器的滑片没在最大阻值处，起不到保护电路的作用；
（3）由图乙知，电流表使用0～0.6A量程，分度值0.02A，电压表的示数为3.8V时灯泡正常发光，此时电流表示数为0.32A，
小灯泡的额定功率为：P=UI=3.8V×0.32A=1.216W；
（4）根据表中数据可知，灯泡的实际功率越大，灯泡越亮，因此小灯泡的发光亮度是由灯泡的实际功率决定的；
由表中实验数据可知，随灯丝两端电压增大，灯丝的实际功率变大，则灯丝的温度升高，并且电压与电流的比值增大，即灯丝电阻增大，由此可知，灯丝电阻随灯丝温度的升高而增大．
故答案为：
（1）P=UI；
（2）电流表正负接线柱接反了；滑动变阻器连接的是下面两个接线柱；
（3）滑动变阻器的滑片没在阻值最大处；
（4）0.32；1.216；
（5）实际功率；增大；温度升高．

点评 本题考查了电路连接注意事项、电路故障原因分析、电流表读数、灯泡额定功率计算、数据分析能力，要知道灯泡的亮度是由其实际功率所决定的．