Question

16．某同學做“測量小燈泡額定功率”的實驗時，連接了如甲圖所示的部分電路，實驗前觀察小燈泡的螺旋套上標有“3.8V”字樣．

（1）請你用筆畫線代替導線，將圖甲中的實物電路連接完整（要求滑片向右移動時電壓表示數變大）．
（2）閉合開關前小明發現電流表指針位置如圖乙所示，他應該將電流表指針調零；閉合開關后，發現燈泡立刻發出耀眼的光，他在實驗中操作不當之處是沒有將變阻器的最大阻值連入電路．
（3）正確操作后，小明同學閉合開關，移動滑片，眼睛看電壓表，使電壓表的示數為3.8V時小燈泡正常發光，此時電流表表盤如丙圖所示，則小燈泡的額定電功率是0.76W．
（4）向左移動變阻器滑片，會看到燈泡變暗（暗/亮）一些，在她移動滑片過程中，發現電壓表示數要比電流表示數變化的快，這是因為燈絲的電阻隨溫度的減小而減小．
（5）假如電壓表15V量程損壞，3V量程能正常使用，電源電壓為6V且穩定不變，仍利用現有的器材測定小燈泡的額定功率，為完成實驗，正確的操作方法是：將電壓表并聯在變阻器的兩端，移動滑動變阻器的滑片，使電壓表示數為2.2V，記下此時電流表的示數I．

Answer 1

分析 （1）根據螺旋套上標有“3.8V”字樣確定電壓表量程；根據“要求滑片向右移動時電壓表示數變大”確定變阻器接線柱的連接；
（2）電流表使用前應調零；閉合開關前，滑動變阻器連入電路的電阻應最大；
（3）燈在額定電壓下的功率為額定功率，根據電流表小量程讀數，根據P=UI求燈的額定功率；
（4）根據燈絲電阻隨溫度的降低而減小的特點進行分析；
（5）根據串聯電路電壓的特點，當變阻器的電壓為2.2V時，燈一定正常發光，據此作答．

解答 解：（1）螺旋套上標有“3.8V”字樣，即燈的額定電壓為3.8V，所以電壓表應選用大量程將，電壓表并聯在燈的兩端；因“要求滑片向右移動時電壓表示數變大”，電路中電流變大，電阻變小，所以應將變阻器滑片以右電阻絲連入電路，如下圖所示：

（2）閉合開關前小明發現電流表指針位置如圖乙所示，即指針沒有指向零刻度，他應將電流表指針調零；閉合開關后，發現燈泡立刻發出耀眼的光，說明此時電路中電流很大，電路的電阻很小，說明他在閉合開關前沒有將變阻器的最大阻值連入電路；
（3）燈在額定電壓下的功率為額定功率，所以為測燈的額定功率，小明同學閉合開關，移動滑片，眼睛看電壓表，使電壓表的示數為3.8V，燈泡正常發光；
電流表小量程的分度值為0.02A，示數為0.2A，燈的額定功率P=UI=3.8V×0.2A=0.76W；
（4）向左移動變阻器滑片，變阻器連入電路中的電阻增大，根據歐姆定律，電路中電流減小，燈變暗；
燈絲的電阻隨溫度的降低而減小，向左移動滑片子的過程中，電壓、電流均減小，功率減小，燈絲的溫度降低，所以電阻減小，因此出現電壓表示數要比電流表示數變化的快的情形；
（5）根據串聯電路電壓的特點，當變阻器的電壓為6V-3.8V=2.2V＜3V，燈兩端的電壓為3.8，燈正常發光．所以可將電壓表并聯在變阻器的兩端，移動滑動變阻器的滑片，使電壓表示數為2.2V，記下此時電流表的示數I．
故答案為：（1）如上圖所示；
（2）將電流表指針調零；沒有將變阻器的最大阻值連入電路；
（3）電壓表；3.8；0.76；
（4）暗；燈絲的電阻隨溫度的減小而減小；
（5）將電壓表并聯在變阻器的兩端，移動滑動變阻器的滑片，使電壓表示數為2.2V，記下此時電流表的示數I．

點評 本題測量小燈泡額定功率，考查電路的連接、注意事項、操作過程、功率的計算、影響電阻大小的因素及設計實驗方案的能力，是中考的熱點問題．