Question

【題目】按圖示的電路圖做“測置小電燈的功率”的實驗，所用器材有：標“3.8V”字樣的待測小電燈、電壓恒為6V的電源、標有“20Ω 1A”的滑動變阻器、電流表（量程為00.6A、03A）、電壓表（量程為03V、015V）、開關及導線若干．
（1）某學生在實驗時，把電流表與電壓表的位置交換連接了，閉合開 關后會造成（填選項前的字母）
A.電流表燒壞
B.電壓表燒壞
C.小電燈燒壞
D.小電燈不亮
（2）另一學生按圖連接電路后，閉合開關，將滑動變阻器的滑片移到最左端時，燈不亮，電壓表有較大的示數．經檢查，導線連接完好，則電路故障是： ， 排除該故障換用新元件后，閉合開關時，觀察到燈閃亮一下后立即熄滅，該學生在操作過程中的不當之處是：
（3）小明同學按電路圖正確連接電路后，閉合開關，從大到小調節滑動變阻器的阻值，并將正確操作下的電壓表和電流表的示數填入下表．

電壓表的示數 U/V	電流表的示數 I/A	小電燈的功率 P/W
2.0	0.20
2.5	0.22
3.0	0.25
3.8	0.30
4.5	0.32

①通過上表數據，可算得小電燈的額定功率為W，還可得出關于燈絲電阻的結論是：；
②當小電燈正常工作時，連入電路的滑動變阻器的阻值為Ω
③將兩個這樣的相同規格的小電燈串聯后直接接在6V電源的兩端，兩燈消粍的總功率為W．
（4）若電壓表的015V量程已損壞，只能使用03V量程，其它器材不變，如何測出小電燈的額定功率？ ①在虛線框中畫出測量電路圖；
②若小電燈兩端最大可加4.5V電壓，為保證實驗時你所設計的測量電路中各元件的安全，參照小明的實驗數據，估算滑動變阻器接入電路的阻值范應為Ω～Ω

Answer 1

【答案】
（1）D
（2）小電燈斷路；閉合開關前滑動變阻器滑片沒有放到最大阻值處
（3）1.14；燈絲電阻隨溫度的升高而增大；7.3；1.5
（4）4.7；12
【解析】解：（1）把電流表與電壓表的位置交換連接了，電路斷路，電路電流為零， 電流表與小電燈不會燒壞，小電燈不亮，由于電源電壓是6V，小于電壓表量程0～15V，
因此電壓表不會燒壞，所以閉合開關后會造成的現象是：D小電燈不亮；
所以答案是：D．（2）閉合開關，將滑動變阻器的滑片移到最左端時，燈不亮，電壓表有較大的示數；
經檢查，導線連接完好，則電路故障是：小電燈斷路；排除該故障換用新元件后，
閉合開關時，觀察到燈閃亮一下后立即熄滅，該學生在操作過程中的不當之處是：閉合開關前滑動變阻器滑片沒有放到最大阻值處；
所以答案是：小電燈斷路；閉合開關前滑動變阻器滑片沒有放到最大阻值處．（3①由表中數據知，燈泡額定電壓U=3.8V對應的電流I=0.3A，則燈泡的額定功率P=UI=3.8V×0.3A=1.14W；
由表中數據及R= 可知，隨小電燈電壓的增大，小電燈電阻變大，這是因為：
隨電壓增大、電流隨之增大，小電燈的實際功率P=UI也增大，燈的溫度升高，由此可見：燈絲電阻隨溫度的升高而增大；
所以答案是：1.14；燈絲電阻隨溫度的升高而增大．②小電燈正常發光時，電壓為額定電壓U燈=3.8V，由表中數據知，此時電路電流I=0.3A，
由串聯電路特點知，滑動變阻器兩端電壓U滑=U﹣U燈=6V﹣3.8V=2.2V，
此時滑動變阻器接入電路的阻值R滑= ═ ≈7.3Ω；
所以答案是：7.3．③將兩個這樣的相同規格的小電燈串聯后直接接在6V電源的兩端，每個燈兩端的電壓是3V，由表中數據知，
電路電流I=0.25A，則兩燈消粍的總功率P=UI=6V×0.25A=1.5W；
所以答案是：1.5．（4）①電源、開關、滑動變阻器、燈泡、電流表組成串聯電路，電壓表并聯在滑動變阻器兩端，電路圖如圖所示；

所以答案是：電路圖如圖所示．②a、當電壓表示數為最大值3V時，小電燈兩端的電壓為6V﹣3V=3V，由表中數據知，電流為0.25A，此時滑動變阻器接入電路的阻值R滑1= =12Ω；
b、當小電燈電壓為4.5V時，由表中數據知，電路電流為0.32A，此時滑動變阻器兩端電壓為
6V﹣4.5V=1.5V，此時滑動變阻器接入電路的阻值R滑2= ≈4.7Ω；
則滑動變阻器接入電路的阻值范圍是4.7Ω～12Ω；
所以答案是：4.7；12．
【考點精析】通過靈活運用探究用電器的電功率實驗，掌握測量小燈泡功率的實驗中滑動變阻器的作用：（1）保護電路（2）改變燈泡兩端的電壓，進行多次測量即可以解答此題．