Question

【题目】按图示的电路图做“测置小电灯的功率”的实验，所用器材有：标“3.8V”字样的待测小电灯、电压恒为6V的电源、标有“20Ω 1A”的滑动变阻器、电流表（量程为00.6A、03A）、电压表（量程为03V、015V）、开关及导线若干．
（1）某学生在实验时，把电流表与电压表的位置交换连接了，闭合开 关后会造成（填选项前的字母）
A.电流表烧坏
B.电压表烧坏
C.小电灯烧坏
D.小电灯不亮
（2）另一学生按图连接电路后，闭合开关，将滑动变阻器的滑片移到最左端时，灯不亮，电压表有较大的示数．经检查，导线连接完好，则电路故障是： ， 排除该故障换用新元件后，闭合开关时，观察到灯闪亮一下后立即熄灭，该学生在操作过程中的不当之处是：
（3）小明同学按电路图正确连接电路后，闭合开关，从大到小调节滑动变阻器的阻值，并将正确操作下的电压表和电流表的示数填入下表．

电压表的示数 U/V	电流表的示数 I/A	小电灯的功率 P/W
2.0	0.20
2.5	0.22
3.0	0.25
3.8	0.30
4.5	0.32

①通过上表数据，可算得小电灯的额定功率为W，还可得出关于灯丝电阻的结论是：；
②当小电灯正常工作时，连入电路的滑动变阻器的阻值为Ω
③将两个这样的相同规格的小电灯串联后直接接在6V电源的两端，两灯消粍的总功率为W．
（4）若电压表的015V量程已损坏，只能使用03V量程，其它器材不变，如何测出小电灯的额定功率？ ①在虚线框中画出测量电路图；
②若小电灯两端最大可加4.5V电压，为保证实验时你所设计的测量电路中各元件的安全，参照小明的实验数据，估算滑动变阻器接入电路的阻值范应为Ω～Ω

Answer 1

【答案】
（1）D
（2）小电灯断路；闭合开关前滑动变阻器滑片没有放到最大阻值处
（3）1.14；灯丝电阻随温度的升高而增大；7.3；1.5
（4）4.7；12
【解析】解：（1）把电流表与电压表的位置交换连接了，电路断路，电路电流为零， 电流表与小电灯不会烧坏，小电灯不亮，由于电源电压是6V，小于电压表量程0～15V，
因此电压表不会烧坏，所以闭合开关后会造成的现象是：D小电灯不亮；
所以答案是：D．（2）闭合开关，将滑动变阻器的滑片移到最左端时，灯不亮，电压表有较大的示数；
经检查，导线连接完好，则电路故障是：小电灯断路；排除该故障换用新元件后，
闭合开关时，观察到灯闪亮一下后立即熄灭，该学生在操作过程中的不当之处是：闭合开关前滑动变阻器滑片没有放到最大阻值处；
所以答案是：小电灯断路；闭合开关前滑动变阻器滑片没有放到最大阻值处．（3①由表中数据知，灯泡额定电压U=3.8V对应的电流I=0.3A，则灯泡的额定功率P=UI=3.8V×0.3A=1.14W；
由表中数据及R= 可知，随小电灯电压的增大，小电灯电阻变大，这是因为：
随电压增大、电流随之增大，小电灯的实际功率P=UI也增大，灯的温度升高，由此可见：灯丝电阻随温度的升高而增大；
所以答案是：1.14；灯丝电阻随温度的升高而增大．②小电灯正常发光时，电压为额定电压U灯=3.8V，由表中数据知，此时电路电流I=0.3A，
由串联电路特点知，滑动变阻器两端电压U滑=U﹣U灯=6V﹣3.8V=2.2V，
此时滑动变阻器接入电路的阻值R滑= ═ ≈7.3Ω；
所以答案是：7.3．③将两个这样的相同规格的小电灯串联后直接接在6V电源的两端，每个灯两端的电压是3V，由表中数据知，
电路电流I=0.25A，则两灯消粍的总功率P=UI=6V×0.25A=1.5W；
所以答案是：1.5．（4）①电源、开关、滑动变阻器、灯泡、电流表组成串联电路，电压表并联在滑动变阻器两端，电路图如图所示；

所以答案是：电路图如图所示．②a、当电压表示数为最大值3V时，小电灯两端的电压为6V﹣3V=3V，由表中数据知，电流为0.25A，此时滑动变阻器接入电路的阻值R滑1= =12Ω；
b、当小电灯电压为4.5V时，由表中数据知，电路电流为0.32A，此时滑动变阻器两端电压为
6V﹣4.5V=1.5V，此时滑动变阻器接入电路的阻值R滑2= ≈4.7Ω；
则滑动变阻器接入电路的阻值范围是4.7Ω～12Ω；
所以答案是：4.7；12．
【考点精析】通过灵活运用探究用电器的电功率实验，掌握测量小灯泡功率的实验中滑动变阻器的作用：（1）保护电路（2）改变灯泡两端的电压，进行多次测量即可以解答此题．