Question

（2003?黄石）灯泡额定电压为3.8V，电源电压为4.5V，设灯泡电阻不随温度变化）
（1）除了可以完成用“滑动变阻器改变小灯泡的亮度”的实验外，还可以完成实验：

伏安法测电阻、测小灯泡的功率

．
（2）实验开始前，滑动变阻器的滑片应在图中a，b，c三点中的

b

点位置．
（3）根据实验已得到的一些数据，在表的空格中填上其他内容．

次数	电压（V）	电流（A）	灯泡电阻（Ω）	灯泡功率（W）	发光情况
1		0.3			较暗
2	3.8	0.38
3	4.0

（4）甲、乙两组同学在实验中突然出现灯泡都不亮，此时其电流表、电压表示数分别见下表，请将产生故障的原因填入下表空格中．（电流表、电压表、滑动变阻器均正常）

	电流表示数	电压表示数	故障原因
甲组	0.5A	0
乙组	0	4.5V

Answer 1

分析：（1）由电路图可知，灯泡与滑动变阻器串联，电流表测电路电流，电压表测灯泡两端电压，根据电路所测量的量，分析答题．
（2）闭合开关前，滑动变阻器接入电路的阻值应为滑动变阻器的最大阻值，根据电路图确定滑片的位置．
（3）根据表中实验数据，应用欧姆定律求出灯泡阻值，由P=UI求出灯泡功率，灯泡亮度由灯泡实际功率决定，在额定电压下，灯泡正常发光；灯泡实际功率越大，灯泡越亮．
（4）常见的电路故障有：断路与短路，根据电路故障现象分析电路故障原因．

解答：解：（1）由电路图可知，实验过程中可以测出灯泡两端电压与通过灯泡的电流，改变滑动变阻器接入电路的阻值，可以测出灯泡在不同电压下的电流值，该实验装置可以完成的实验有：滑动变阻器改变小灯泡的亮度的实验、伏安法测电阻实验、测小灯泡的功率实验．
（2）由电路图可知，实验开始前，滑动变阻器的滑片应在图中b点位置，此时滑动变阻器接入电路的阻值最大．
（3）∵I=

U

R

，∴由表中第二组实验数据可知，灯泡电阻R=

U2

I2

=

3.8V

0.38A

=10Ω，由第一组实验数据可知，
U₁=I₁R=0.3A×10Ω=3V；由第三组实验数据可知，I₃=

U3

R

=

4V

10Ω

=0.4A，由P=UI可知，灯泡功率：
P₁=U₁I₁=3V×0.3A=0.9W，P₂=U₂I₂=3.8V×0.38A=1.444W，P₃=U₃I₃=4V×0.4A=1.6W，实验数据如下表所示．

次数	电压（V）	电流（A）	灯泡电阻（Ω）	灯泡功率（W）	发光情况
1	3	0.3	10	0.9	较暗
2	3.8	0.38	10	1.444	正常发光
3	4.0	0.4	10	1.6	更亮

（4）灯泡不亮，可能是灯泡短路或电路存在断路造成的；甲组电流表有示数，说明电路不存在断路，电压表示数为零，则与电压表并联的灯泡短路；乙组电流表示数为零，说明电路存在断路，电压表示数等于电源电压4.5V，说明电压表与电源两极相连，电压表并联电路之外电路不存在断路，与电压表并联的灯泡断路．
故答案为：（1）伏安法测电阻；测小灯泡的功率；（2）b；（3）如上表所示；（4）灯泡短路；灯泡断路．

点评：本题考查了实验目的、实验数据处理、电路故障分析等；熟悉初中物理实验电路及实验测量的量是判断该实验装置所能做实验的关键．