小明利用如圖所給的實驗器材“測量小燈泡的額定功率”，已知電源電壓恆爲6V，小燈泡正常工作時的電壓爲3.8V，電...

問題詳情：

小明利用如圖所給的實驗器材“測量小燈泡的額定功率”，已知電源電壓恆爲6V，小燈泡正常工作時的電壓爲3.8V，電阻約爲12Ω，滑動變阻器的規格爲“20Ω 2A”．

（1）請用筆畫線代替導線，完成圖1實物電路的連接．

（2）正確連接電路後，用開關試觸，燈泡不亮，電壓表瞬間滿偏，電流表指針幾乎不動，電路的故障是　   　．（電路只有一處故障）

（3）排除故障後，繼續實驗，閉合開關，移動滑片，當電壓表的指針在某電壓值時，（請在圖2中標出相應的電壓值），小燈泡正常發光，電流表的示數如圖3所示，小燈泡的額定功率是　   　W．

（4）測量完燈泡的額定功率後，小明有測量了幾組數據，計算後發現燈絲電阻隨其兩端電壓的增大而增大，原因是　   　．

【評估】小紅也利用上述器材對該小燈泡的額定功率進行了測量，實驗電路圖如圖4所示，實驗結束後，兩人對實驗進行了交流與評估．

①小紅的實驗結果誤差較大，理由是　   　．

②小明的實驗更不容易*作，理由是　   　．

【回答】

【分析】（1）本實驗中電流表應與燈泡串聯，根據燈泡正常工作電流選擇電流表量程；

（2）電路短路時，電路中仍有電流，用電器能工作．電路斷路時，電路中無電流，用電器不工作．根據電流表、電壓表在電路中的不同特徵來判斷；

（3）讀出燈泡正常發光時電流表示數，由P=UI計算小燈泡的額定功率；

（4）影響導體電阻的因素有材料、長度、橫截面積，另外還與溫度有關，大部分金屬導體，電阻值隨溫度的升高而增大；

【評估】由電源電壓和燈泡額定電壓，從兩人實驗中電壓表量程上分析解答．

【解答】解：

（1）測量小燈泡的額定功率實驗中，電流表應與燈泡串聯，由歐姆定律可知燈泡正常發光的電流約爲：I==≈0.32A，由此完成電路連接如圖所示：

；

（2）正確連接電路後，用開關試觸，燈泡不亮，電流表指針幾乎不動，說明電路可能有斷路，電壓表瞬間滿偏，說明電壓表到電源間是通路，所以電路的故障是與電壓表並聯的滑動變阻器斷路了；

（3）根據圖3，電流表的量程爲0～0.6A，其分度值爲0.02A，所以燈泡正常發光時的電流爲0.3A，則燈泡的額定功率：

P=UI=3.8V×0.3A=1.14W；

（4）隨着電壓的變大，透過燈絲的電流變大，燈絲產生的熱量變大，燈絲的溫度升高，燈絲的電阻值變大，即燈絲電阻隨溫度升高而增大；【評估】

由題知，電源電壓恆爲6V，而小燈泡額定電壓爲3.8V，

①由圖4小紅的實驗電路知，電壓表應選擇0﹣15V量程，量程過大，所以電壓的測量不夠精確；

②由圖1知，小明的實驗中電壓表測滑動變阻器兩端電壓，閉合開關前變阻器阻值要滑到最大值處，

由串聯電路的分壓原理知： =，即： ==，則UR=U=×6V=3.75V，

所以電壓表要使用0﹣15V量程，調節滑動變阻器後，因爲燈泡正常發光電壓3.8V，變阻器兩端此時電壓爲6V﹣3.8V=2.2V，所以爲了精確測量再將電壓表換成0﹣3V量程，所以*作麻煩．

故*爲：（1）見上圖；（2）滑動變阻器斷路；（3）1.14；（4）燈絲電阻隨溫度升高而增大；

【評估】①電壓表應選擇0﹣15V量程，量程過大，所以電壓的測量不夠精確；

②電源電壓6V，*作中電壓表先使用0﹣15V量程，調節變阻器後再使用0﹣3V量程，*作比較麻煩．

知識點：測量小燈泡的電功率

題型：實驗,探究題