Question

高郵某中學九年級課外興趣小組的同學按照圖所示的實物連接，做“測定小燈泡的電功率”實驗（小燈泡標有“3.8V”字樣，電源電壓恒為6V）．
①根據實驗要求連好實物圖（電壓表選用0-15V量程）．
②在實驗時小馬虎同學將所測量的數據隨便地記在一張紙上如圖，請你幫助小馬虎同學把測得的數據填在右邊的一張設計好的表格里：

③分析比較你填入表格中的數據可以計算出小燈泡的額定電功率 ______W，表格中的數據還可以看出，在燈絲中電流逐漸增大的過程中，燈絲的電阻 ______（選填“變大”、“變小”或“不變”），進一步分析表明金屬絲的電阻隨 ______而變大．
④有一組同學在做實驗時發現電壓表的0-15V的量程壞了，但0-3V的量程是好的．請幫他設計一個電路來測量小燈泡的額定電功率．畫出你設計的電路圖．

Answer 1

【答案】分析：（1）按要求連接實物圖要先設計電路圖，注意電壓表量程要選15V，電壓表和燈泡并聯，電流表串聯，滑阻要“一上一下”接入．
（2）根據電阻一定時，電流與電壓成正比的關系把對應的電壓和電流填入表中．應該注意，較大的數字是電壓，較小的是電流．
（3）根據第二問的答案，找出額定電壓和對應的額定電流，然后利用公式P=UI計算就可；電流逐漸增大的過程中，燈泡亮度增大，鎢絲溫度升高，燈絲的電阻受溫度影響而增大．
（4）0-15V量程壞了，可以把電壓表和滑動變阻器并聯，根據串聯電路電壓的特點可知：當滑阻電壓為2.2V時，燈泡電壓為3.8V，這時燈泡在額定電壓下工作，功率為額定功率．
解答：解：（1）根據實驗要求，電壓表與燈泡并聯接15V量程，電流表串聯，滑阻上下各接入一個接線柱．實物圖如下圖：
 
（2）先把電壓按由低到高的順序寫在表中，然后把電流對應填入就可．如下圖：

次數	1	2	3	4	5
電壓（V）	1.5	2.5	3	3.8	4.5
電流（A）	0.2	0.25	0.28	0.33	0.41

（3）由第二問的表格可知：U=3.8V，I=0.33A，則P=UI=3.8V×0.33A=1.254W；表中數據顯示，電流變大時，燈泡電阻就會增大，這是因為電流變大燈泡亮度增加，鎢絲溫度升高，鎢絲受溫度影響所致．溫度越高，鎢絲電阻越大．
（4）電壓表大量程壞了，可以和滑動變阻器并聯，根據串聯分壓原則，電壓表示數為2.2V時，燈泡電壓為3.8V，燈泡在額定電壓下工作，功率是額定功率．電路圖如下圖：

點評：這是一道綜合性很強的題目，考查了實物圖連接、電功率計算以及電壓表損壞時的處理辦法，對于這些知識要全面掌握靈活運用．