Question

如圖乙所示，某校物理興趣小組的同學(xué)用伏安法測量小燈泡電功率，待測小燈泡額定電壓為3.8V，小燈泡的額定功率估計(jì)在1W左右．

（1）連接電流表時(shí)應(yīng)選用

0～0.6A

的量程，連接電路過程中，開關(guān)應(yīng)斷開，滑動(dòng)變阻器滑片應(yīng)置于

B

（A或B）位置；
（2）請用筆畫線代替導(dǎo)線，完成實(shí)物電路的連接（要求：連線不得交叉）．
（3）檢查電路連接無誤，閉合開關(guān)后，燈泡不亮，電壓表有示數(shù)，電流表指針幾乎不動(dòng)，產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因可能是

燈泡斷路

．
（4）故障排除后，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，使小燈泡正常發(fā)光時(shí)，電流表示數(shù)如圖甲所示，請讀出電流表的示數(shù)，并填入表格中．

電壓U/V	1.0	1.5	2.0	2.5	3.0	3.8	4.0
電流I/A	0.18	0.2	0.22	0.25	0.28	①	0.32
電功率P/	0.18	0.3	0.44	0.625	0.84	②	1.28
燈泡發(fā)光情況	很暗→暗→正常發(fā)光→很亮

（5）實(shí)驗(yàn)中，同學(xué)們記錄了多組小燈泡兩端的電壓及對應(yīng)通過小燈泡的電流值，但表格中仍有不完整的地方，請將所缺內(nèi)容填寫完整．
（6）小組同學(xué)們分析了實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出：小燈泡的發(fā)光亮度是由燈泡的

實(shí)際功率

決定的，且

實(shí)際功率越大

，燈泡發(fā)光越亮．
（7）用圖乙電路還可測量燈泡的

電阻

，當(dāng)小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻是

12

Ω（取整數(shù)）．

Answer 1

分析：（1）由電功率的變形公式求出燈泡正常發(fā)光時(shí)的電流，根據(jù)該電流確定電流表量程；
閉合開關(guān)前，滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值應(yīng)為滑動(dòng)變阻器的最大阻值，根據(jù)電路圖確定滑片的位置．
（2）根據(jù)燈泡正常發(fā)光時(shí)的電流，選擇電流表量程；把燈泡、滑動(dòng)變阻器串聯(lián)接入電路，電壓表并聯(lián)在燈泡兩端，據(jù)此連接電路．
（3）燈泡不亮，可能是由于斷路或短路造成的，根據(jù)電路故障現(xiàn)象，分析電路故障原因．
（4）由圖甲所示電流表確定電流表量程與分度值，然后讀出電流表示數(shù)．
（5）根據(jù)表中數(shù)據(jù)，找出電壓與對應(yīng)的電流值，然后由電功率公式P=UI求出燈泡功率．
（6）分析表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，看燈泡亮度與燈泡實(shí)際功率間的關(guān)系，然后得出結(jié)論．
（7）用該實(shí)驗(yàn)裝置還可以測燈泡電阻，由表中數(shù)據(jù)，找出燈泡額定電壓對應(yīng)的電流，然后由歐姆定律求出此時(shí)燈泡電阻．

解答：解：（1）∵P=UI，
∴燈泡正常發(fā)光時(shí)的電流約為I=

P

U

=

1W

3.8V

≈0.26A，
因此電流表應(yīng)選0～0.6A量程；由圖乙所示電路圖可知，閉合開關(guān)前，滑片應(yīng)置于B端，此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值最大．
（2）電流表應(yīng)選0～0.6A量程，燈泡、滑動(dòng)變阻器串聯(lián)接入電路，電壓表并聯(lián)在燈泡兩端，電路圖如圖所示．
（3）燈泡不亮，可能是由燈泡斷路、或燈泡短路、或燈泡之外電路斷路造成的；電流表指針幾乎不動(dòng)，則電路存在斷路；電壓表有示數(shù)，說明電壓表與電源兩極相連，電壓表并聯(lián)電路之外電路不存在斷路，綜合分析可知，電路故障是燈泡斷路．
（4）由圖甲所示電流表可知，電流表量程是0～0.6A，分度值是0.02A，電流表示數(shù)是0.32A，將該電流值填入表中．
（5）由表中數(shù)據(jù)可知，燈泡額定電壓3.8V，對應(yīng)的電流是0.32A，燈泡功率P=UI=3.8V×0.32A=1.216W，將數(shù)據(jù)填入表中，如下表所示．

電壓U/V	1.0	1.5	2.0	2.5	3.0	3.8	4.0
電流I/A	0.18	0.2	0.22	0.25	0.28	0.32	0.32
電功率P/	0.18	0.3	0.44	0.625	0.84	1.216	1.28
燈泡發(fā)光情況	很暗→暗→正常發(fā)光→很亮

（6）由表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，燈泡實(shí)際功率越大，燈泡越亮，由此可知：小燈泡的發(fā)光亮度是由燈泡的實(shí)際功率決定的，且實(shí)際功率越大，燈泡發(fā)光越亮．
（7）用圖乙電路還可測量燈泡的電阻，由表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，當(dāng)小燈泡正常發(fā)光時(shí)電壓是3.8V，電流是0.32A，
∵I=

U

R

，
∴此時(shí)燈泡電阻R=

U

I

=

3.8V

0.32A

≈12Ω．
故答案為：（1）0～0.6A；B；（2）電路圖如圖所示；（3）燈泡斷路；（4）如上表所示；
（5）如上表所示；（6）實(shí)際功率；實(shí)際功率越大；（7）電阻；12．

點(diǎn)評：本題考查的知識(shí)點(diǎn)較多，是一道電學(xué)綜合實(shí)驗(yàn)題，所考查問題是常考內(nèi)容，一定要掌握；連接實(shí)物電路圖時(shí)，要注意電表量程的選擇；對電表讀數(shù)時(shí)，要先確定電表量程與分度值，然后再讀數(shù)，讀數(shù)時(shí)視線要與電表刻度線垂直．