Question

在“测量小灯泡电功率”的实验中，已知电源电压为6V，小灯泡的额定电压为3.8V．
（1）连接电路时，开关应______．
（2）图甲是小刚所接的实验电路，其中有一根导线连接错误，请你在错误的导线上打“×”，并用笔画线代替导线画出正确的接法．

（3）故障排除后，小刚进行了实验，根据测出的数据，画出了小灯泡电流、电压变化的关系图象，如图乙所示，由图象可知小灯泡的额定功率为______W．
（4）分析图象还可以发现，小灯泡灯丝的电阻随电流的增大逐渐______，原因是______．
（5）另一组同学在实验时发现电压表“0～15V”的量程已损坏，只剩下“0～3V”的量程．在不更换器材的情况下，为完成实验，请你在右面的虚线框内画出重新设计的实验电路图．

Answer 1

解：（1）连接电路时，开关应断开．
（2）电压表应与灯泡并联，电压表连线错误，错误分析及正确连接图如图所示．
（3）由图知U=3.8V时，电流I=0.4A，小灯泡的功率P=UI=3.8V×0.4A=1.52W．
（4）小灯泡灯丝的电阻随电流的增大逐渐增大，原因是随电流增大，灯泡的功率变大，灯丝温度升高，从而导致电阻变大．
（5）电压表用“0～3V”的量程，测滑动变阻器的电压，电路图如图所示．
故答案为：（1）断开．
（2）如图示．
（3）1.52．（4）变大；小灯泡的电阻随温度的升高而变大．
（5）如图所示．
分析：（1）为了安全连接电路时开关应断开．
（2）电压表测小灯泡电压，应与灯泡并联，由图知电压表负极接线柱连接错误，应该接在灯泡右端接线柱上．
（3）由图象求出当灯泡电压为额定电压U=3.8V时的电流I，由P=UI求出功率．
（4）由图知灯泡电压与电流不成正比，电压与电流的比值即灯泡电阻R随电流的增大而逐渐增大，原因可从温度对电阻的影响分析．
（5）小灯泡额定电压是3.8V，电源电压为6V，当灯泡电压为额定电压时，与灯泡串联的滑动变阻器电压为2.2V，电压表“0～15V”的量程已损坏，所以电压表不能测灯泡电压，但可以测滑动变阻器电压，电压表与滑动变阻器并联．
点评：1、导体电阻由导体的材料、长度、横截面积有关，另外一般金属导体的电阻受导体温度的影响较大，电阻随温度的升高而增大．
2、设计实验电路的原理图，应根据实验目的、实验原理、提供的实验器材进行设计．