Question

如圖甲所示，是小明在“測(cè)量小燈泡電功率”實(shí)驗(yàn)中連接的實(shí)驗(yàn)電路，所用小燈泡的額定電壓為3.8V，電源電壓為6V，且保持不變．

（1）在連接電路過(guò)程中，開(kāi)關(guān)應(yīng)斷開(kāi)，是為了防止

 

．
（2）實(shí)驗(yàn)開(kāi)始，當(dāng)開(kāi)關(guān)閉合，P向右移動(dòng)過(guò)程中，眼睛應(yīng)觀察

 

（a、電流表，b、電壓表，c、滑片），電流表示數(shù)將

 

，電壓表示數(shù)將

 

．
（3）同組的小紅發(fā)現(xiàn)連線中有一處不符合實(shí)驗(yàn)要求，所以才出現(xiàn)上述現(xiàn)象，而且只需改動(dòng)一根導(dǎo)線的連接，就可以順利進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)你在需要改動(dòng)的導(dǎo)線上打“×”，并用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線畫(huà)出正確的接線．
（4）電路連接正確后，小明他們正常進(jìn)行實(shí)驗(yàn)并將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄在下表中．若第二次測(cè)量時(shí)電流表的示數(shù)如圖乙所示，則此時(shí)電路電流為

 

 A，可得小燈泡的額定功率為

 

W．分析表中數(shù)據(jù)，請(qǐng)寫(xiě)出你還能得出的一個(gè)結(jié)論：

 

．

實(shí)驗(yàn)次數(shù)	1	2	3
電壓/V	3.0	3.8	4.5
電流/A	0.36		0.45

（5）如果電壓表的0-15V量程被損壞，只有0-3V量程能正常使用，實(shí)驗(yàn)室里也沒(méi)有其他電壓表可供更換，要求利用現(xiàn)有器材測(cè)出小燈泡的額定功率．請(qǐng)?jiān)谔摼�框中畫(huà)出你設(shè)計(jì)的電路圖．

Answer 1

分析：（1）為保護(hù)電路，連接電路時(shí)應(yīng)斷開(kāi)開(kāi)關(guān)．
（2）由圖1分析滑片向右移動(dòng)時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值如何變化，電路總電阻如何變化，然后由歐姆定律判斷電流表示數(shù)如何變化；根據(jù)圖1分析電壓表示數(shù)如何變化；
（3）在測(cè)燈泡電功率的實(shí)驗(yàn)中，電壓表應(yīng)與燈泡并聯(lián)，據(jù)此分析作圖；
（4）由圖2所示電流表確定電流表的量程與分度值，讀出電流表的示數(shù)，燈泡在額定電壓下的功率為額定功率，由表4實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)找出額定電壓與電流，然后由電功率公式P=UI求出燈泡額定功率；根據(jù)表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析，燈泡實(shí)際功率與電壓間的關(guān)系、或燈泡電阻隨電壓變化的關(guān)系，從而得出結(jié)論．
（5）（5）電源電壓為6V，根據(jù)串聯(lián)電路電壓特點(diǎn)，當(dāng)燈泡電壓為3.8V，滑動(dòng)變阻器的電壓為2.2V＜3V，可以利用0～3V量程測(cè)量滑動(dòng)變阻器的電壓．

解答：解：（1）在連接電路過(guò)程中，開(kāi)關(guān)應(yīng)斷開(kāi)，是為了防止電路短路而損壞電路元件．
（2）實(shí)驗(yàn)開(kāi)始，當(dāng)開(kāi)關(guān)閉合，P向右移動(dòng)過(guò)程中，眼睛應(yīng)觀察電流表；由圖甲所示電路圖可知，滑片向右移動(dòng)時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值變小，電路總電阻變小，電源電壓不變，由歐姆定律可知，電路電流變大，電路電流增大；電壓表測(cè)電源電壓，電源電壓不變，因此電壓表示數(shù)不變；
（3）測(cè)燈泡電功率時(shí)，電壓表應(yīng)與燈泡并聯(lián)，由圖甲所示電路可知，電壓表接在燈泡與滑動(dòng)變阻器兩端，測(cè)燈泡與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)電壓，即電源電壓，電壓表連接錯(cuò)誤，電壓表應(yīng)并聯(lián)在燈泡兩端，電路圖如圖所示；

（4）由圖乙所示電流表可知，電流表量程是0～0.6A，分度值是0.02A，電流表示數(shù)是0.42A，
由表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，燈泡額定電壓3.8V對(duì)應(yīng)的電流是0.42A，
燈泡額定功率P=UI=3.8V×0.42A=1.596W；由表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知：
隨燈泡電壓U的增大，通過(guò)燈泡的電流I也增大，由電功率公式P=UI可知，燈泡實(shí)際功率變大；
（5）當(dāng)燈泡正常發(fā)光時(shí)，即要使燈泡電壓為3.8V，則滑動(dòng)變阻器兩端電壓為6V-3.8V=2.2V＜3V，
所以把電壓表并聯(lián)在滑動(dòng)變阻器的兩端，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片使電壓表的示數(shù)為2.2V時(shí)，即可進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．
電路圖如下圖所示：

故答案為：（1）電路短路而損壞電路元件；（2）電流表；變大；不變；（3）實(shí)物電路圖如圖所示；（4）0.42；1.596；燈泡的實(shí)際電壓越大，其實(shí)際功率就越大；（5）實(shí)驗(yàn)電路圖如圖所示．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了實(shí)驗(yàn)電路分析、修改電路圖、電流表讀數(shù)、求燈泡額定功率、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析、實(shí)驗(yàn)電路設(shè)計(jì)，是實(shí)驗(yàn)的常考問(wèn)題，一定要掌握；對(duì)電流表讀數(shù)時(shí)，先確定電流表的量程與分度值，然后再讀數(shù)，讀數(shù)時(shí)視線要與電表刻度線垂直．