Question

用電流表和電壓表測(cè)小燈泡的功率與電阻：
（1）已知小燈泡的額定電壓是3.8V，額定功率小于1.5W，曉民同學(xué)在連接電路時(shí)有幾根導(dǎo)線還沒有接上，實(shí)物圖如圖1所示，請(qǐng)你在實(shí)物圖上用筆畫線代替導(dǎo)線幫他連接好（要求正確選擇電壓表和電流表的量程，滑動(dòng)變阻器的滑片P向B端移動(dòng)時(shí)燈泡的亮度變亮，且連線不得交叉）．

（2）閉合開關(guān)前，變阻器的滑片P應(yīng)置于______端（選填“A”或“B”）．
（3）完成電路連接閉合開關(guān)后，發(fā)現(xiàn)燈泡不亮、電流表無示數(shù)、電壓表示數(shù)接近電源電壓（6V），則電路出現(xiàn)故障的可能原因是______（填字母代號(hào)）．
A．燈泡短路      B．燈泡斷路      C．電壓表短路      D．電流表斷路
（4）在正確連接電路后，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，記錄到如下表所示的一組U和I的數(shù)據(jù)：

實(shí)  驗(yàn)  次 數(shù)	1	2	3	4	5
燈泡兩端的電壓U/V	1.0	2．O	3.0	3.8	4.2
通過燈泡的電流I/A	0.2	0.25	0.3		0.34
燈泡的發(fā)光情況	逐漸變亮→			正常發(fā)光	很亮

①表中還有一次電流未填寫，此次電流表示數(shù)如圖2所示，則其讀數(shù)為______A，小燈泡的額定功率是______W．
②分析表中的數(shù)據(jù)還可得出：小燈泡電阻隨電壓增大、亮度增強(qiáng)而______．經(jīng)討論，同學(xué)們認(rèn)識(shí)到：實(shí)驗(yàn)有誤差是肯定的，但這個(gè)現(xiàn)象不能單純用誤差來解釋．因?yàn)椋喝绻�是誤差，那么5次測(cè)得的小燈泡電阻值應(yīng)該相差______（選填“較大”或“較小”），并具有______的特點(diǎn)（選填“逐次增大”、“逐次減小”或“時(shí)大時(shí)小”）．后來，同學(xué)們注意到燈泡發(fā)熱發(fā)光的特殊性，認(rèn)為燈泡的電阻可能與______有關(guān)，并通過查閱資料得到了證實(shí)．

Answer 1

【答案】分析：（1）根據(jù)燈泡的額定電壓確定電壓表量程，根據(jù)燈泡正常發(fā)光時(shí)電路電流確定電流表量程，電流表、滑動(dòng)變阻器串聯(lián)接入電路，電壓表并聯(lián)在燈泡兩端，滑動(dòng)變阻器接下面的接線柱．
（2）閉合開關(guān)前，滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值應(yīng)為變阻器的最大阻值，據(jù)此判斷滑片的位置．
（3）燈泡不亮可能是燈泡斷路或短路或燈泡之外的電路斷路；電流表無示數(shù)可能是電路斷路；電壓表有示數(shù)且接近電源電壓，說明電壓表與電源兩極相連，電壓表并聯(lián)電路之外電路不存在斷路，綜合分析知電路故障是燈泡斷路．
（4）①確定電流表的量程及分度值，根據(jù)電流表指針位置讀出電流表示數(shù)；燈泡電壓等于額定電壓時(shí)，燈泡功率等于額定功率，根據(jù)表中數(shù)據(jù)找出額定電壓對(duì)應(yīng)的電流，由P=UI求出燈泡的額定功率．
②當(dāng)一個(gè)被測(cè)量的物理量是定值時(shí)，由于誤差，測(cè)量結(jié)果會(huì)出現(xiàn)較小的差值．如果出現(xiàn)較大的差值，要么測(cè)量錯(cuò)誤，要么另有原因．導(dǎo)體電阻與長(zhǎng)度、橫截面積、材料、溫度有關(guān)，從導(dǎo)體電阻大小影響因素來考慮．
解答：解：（1）燈泡額定電壓為3.8V，因此電壓表選15V量程；燈泡正常發(fā)光時(shí)電流約為I==≈0.4A，電流表選0.6A量程；電流表、滑動(dòng)變阻器串聯(lián)接入電路，電壓表并聯(lián)在燈泡兩端，滑動(dòng)變阻器接下面的接線柱，電路圖如圖所示．
（2）閉合開關(guān)前，變阻器的滑片P應(yīng)置于A端．
（3）燈泡不亮可能是燈泡斷路或短路或燈泡之外的電路斷路；電流表無示數(shù)可能是電路斷路；電壓表有示數(shù)且接近電源電壓，說明電壓表與電源兩極相連，電壓表并聯(lián)電路之外電路不存在斷路，綜合分析知電路故障是燈泡斷路，所以路出現(xiàn)故障的可能原因是B．
（4）①電流表量程是0.6A，最小分度值是0.02A，電流表示數(shù)是0.32A；由表知，燈泡電壓等于額定電壓U=3.8V時(shí)，電流I=0.32A，燈泡額定功率P=UI=3.8V×0.32A=1.216W．
②如果只是誤差，三次測(cè)量值相差會(huì)比較小，時(shí)大時(shí)小，現(xiàn)在測(cè)量值相差比較大，可能是錯(cuò)誤，可能是其它原因．
各個(gè)小組都有燈絲電壓增大，亮度增強(qiáng)，電阻增大，不是錯(cuò)誤的原因．實(shí)驗(yàn)時(shí)，燈絲長(zhǎng)度、橫截面積、材料不變，電壓增大，亮度增大，溫度升高，電阻增大，電阻可能與溫度有關(guān)．
故答案為：（1）電路圖如圖所示；（2）A；（3）B；（4）①0.32；1.216；②增大；較小；時(shí)大時(shí)小；溫度．
點(diǎn)評(píng)：1、本題考查了連接實(shí)物圖、滑動(dòng)變阻器的調(diào)節(jié)、電路故障分析、電流表讀數(shù)、求燈泡的額定功率、影響燈泡電阻的因素等內(nèi)容，是實(shí)驗(yàn)的常考內(nèi)容，應(yīng)掌握；
2、解第（4）小題第二問時(shí)要注意：被測(cè)量的物理量是定值時(shí)，多次測(cè)量時(shí)，測(cè)量值相差很��；為了使測(cè)量值更準(zhǔn)確，要多次測(cè)量求平均值．被測(cè)量的物理量是變值時(shí)，多次測(cè)量時(shí)，目的是為了發(fā)現(xiàn)物理量的變化規(guī)律．