Question

16．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）请用笔代替导线将图甲中各元件补充完整，并按实物图在虚线框内画出电路图．
（2）闭合开关后，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有位于最大阻值处．
（3）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0.8W．
（4）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）本实验中变阻器应与灯泡串联，电压表测灯泡两端电压，由此补充连接实物，并画出电路图；
（2）灯泡亮的耀眼，说明电流太大，电路总电阻太小，由此分析原因；
（3）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；
（4）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）测小灯泡电功率的实验中，变阻器应与灯泡串联，且变阻器一上一下接，电压表测灯泡两端电压，由此补充实物图，并根据实物连接画出电路图如下：
；
（2）灯泡亮的耀眼，说明电流较大，电阻较小，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=2.5V×0.32A=0.8W；
（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）见上图；（2）滑动变阻器的滑片没有位于最大阻值处；（3）0.32；0.8；（4）实际功率；增大；温度．

点评 本题考查了电路连接、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．