Question

7．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，電源是電壓為6V且保持不變的蓄電池組．
（1）實(shí)驗(yàn)開(kāi)始，當(dāng)開(kāi)關(guān)閉合，變阻器滑片P向右移動(dòng)時(shí)，電流表示數(shù)變大，電壓表示數(shù)不變（填“變大”、“變小”或“不變”）
（2）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．
（3）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)記錄在表格中．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0.42A，可得小燈泡的額定功率為1.596W．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：通過(guò)燈的電流隨電壓的增大而增大．

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

（4）如果電壓表的0～15V量程損壞，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)畫(huà)出你設(shè)計(jì)的電路圖．

Answer 1

分析 （1）搞清電路的連接及各表所測(cè)得的物理量，根據(jù)根據(jù)歐姆定律作答；
（2）電壓表應(yīng)并聯(lián)在燈的兩端；
（3）根據(jù)電流表的小量程讀數(shù)，知道額定電壓和額定電流，根據(jù)P_額=U_額I計(jì)算額定功率；
由表格中數(shù)據(jù)，可以判斷電流隨電壓的變化關(guān)系；（或根據(jù)歐姆定律求電阻大小，判斷電阻隨電壓的變化關(guān)系或根據(jù)P=UI，求出三次功率，得出功率與電壓的關(guān)系）
（4）根據(jù)串聯(lián)電路電壓特點(diǎn)，當(dāng)燈泡正常工作時(shí)，求出滑動(dòng)變阻器電壓小于3V，將電壓表并聯(lián)在變阻器的兩端即可．

解答 解：（1）甲圖中，當(dāng)開(kāi)關(guān)閉合，變阻器滑片P向右移動(dòng)時(shí)，變阻器連入電路中的電阻變小，根據(jù)歐姆定律，電流表示數(shù)變大；電壓表并聯(lián)在燈與變阻器的兩端，即電源兩端，電壓表示數(shù)保持不變；
（2）電壓表應(yīng)并聯(lián)在燈的兩端，改正后如下圖所示：

（3）電流表使用的0～0.6A，每一個(gè)大格代表0.2A，每一個(gè)小格代表0.02A，電流為0.42A，燈的額定功率P_額=U_額I=3.8V×0.42A=1.596W．
由表格中數(shù)據(jù)，可以得出的結(jié)論：通過(guò)燈電流隨電壓的增大而增大；
或根據(jù)R=$\frac{U}{I}$得實(shí)驗(yàn)1、2、3次電阻分別是8.3Ω、9.0Ω、10Ω，得出的結(jié)論是：電壓增大，燈絲溫度升高，電阻增大．
或根據(jù)P=UI得實(shí)驗(yàn)1、2、3次功率分別是1.08W、1.596W、2.025W，得出的結(jié)論是：燈的實(shí)際功率隨電壓的增大而增大；
（4）電源電壓為6V，燈泡和滑動(dòng)變阻器串聯(lián)在電路中，燈泡額定電壓為3.8V，根據(jù)串聯(lián)電路電壓的特點(diǎn)，要使燈泡正常工作，滑動(dòng)變阻器應(yīng)分去的電壓為6V-3.8V=2.2V＜3V，可以用電壓表0～3V量程并聯(lián)在滑動(dòng)變阻器兩端，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的電壓為2.2V時(shí)，燈泡正常工作．電路圖如下圖所示：

故答案為：（1）變大；不變；
（2）如上面的圖一；
（3）0.42；1.596；燈的電流隨兩端電壓增大而增大（答案不唯一）；
（4）電路圖如上圖二．

點(diǎn)評(píng) 本題測(cè)量小燈泡的功率，考查歐姆定律的運(yùn)用、電路的連接、操作過(guò)程、電功率的計(jì)算、處理數(shù)據(jù)總結(jié)結(jié)論的能力及設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案的能力，綜合性較強(qiáng)．