Question

（2003?黃石）燈泡額定電壓為3.8V，電源電壓為4.5V，設燈泡電阻不隨溫度變化）
（1）除了可以完成用“滑動變阻器改變小燈泡的亮度”的實驗外，還可以完成實驗：

伏安法測電阻、測小燈泡的功率

．
（2）實驗開始前，滑動變阻器的滑片應在圖中a，b，c三點中的

b

點位置．
（3）根據(jù)實驗已得到的一些數(shù)據(jù)，在表的空格中填上其他內容．

次數(shù)	電壓（V）	電流（A）	燈泡電阻（Ω）	燈泡功率（W）	發(fā)光情況
1		0.3			較暗
2	3.8	0.38
3	4.0

（4）甲、乙兩組同學在實驗中突然出現(xiàn)燈泡都不亮，此時其電流表、電壓表示數(shù)分別見下表，請將產生故障的原因填入下表空格中．（電流表、電壓表、滑動變阻器均正常）

	電流表示數(shù)	電壓表示數(shù)	故障原因
甲組	0.5A	0
乙組	0	4.5V

Answer 1

分析：（1）由電路圖可知，燈泡與滑動變阻器串聯(lián)，電流表測電路電流，電壓表測燈泡兩端電壓，根據(jù)電路所測量的量，分析答題．
（2）閉合開關前，滑動變阻器接入電路的阻值應為滑動變阻器的最大阻值，根據(jù)電路圖確定滑片的位置．
（3）根據(jù)表中實驗數(shù)據(jù)，應用歐姆定律求出燈泡阻值，由P=UI求出燈泡功率，燈泡亮度由燈泡實際功率決定，在額定電壓下，燈泡正常發(fā)光；燈泡實際功率越大，燈泡越亮．
（4）常見的電路故障有：斷路與短路，根據(jù)電路故障現(xiàn)象分析電路故障原因．

解答：解：（1）由電路圖可知，實驗過程中可以測出燈泡兩端電壓與通過燈泡的電流，改變滑動變阻器接入電路的阻值，可以測出燈泡在不同電壓下的電流值，該實驗裝置可以完成的實驗有：滑動變阻器改變小燈泡的亮度的實驗、伏安法測電阻實驗、測小燈泡的功率實驗．
（2）由電路圖可知，實驗開始前，滑動變阻器的滑片應在圖中b點位置，此時滑動變阻器接入電路的阻值最大．
（3）∵I=

U

R

，∴由表中第二組實驗數(shù)據(jù)可知，燈泡電阻R=

U2

I2

=

3.8V

0.38A

=10Ω，由第一組實驗數(shù)據(jù)可知，
U₁=I₁R=0.3A×10Ω=3V；由第三組實驗數(shù)據(jù)可知，I₃=

U3

R

=

4V

10Ω

=0.4A，由P=UI可知，燈泡功率：
P₁=U₁I₁=3V×0.3A=0.9W，P₂=U₂I₂=3.8V×0.38A=1.444W，P₃=U₃I₃=4V×0.4A=1.6W，實驗數(shù)據(jù)如下表所示．

次數(shù)	電壓（V）	電流（A）	燈泡電阻（Ω）	燈泡功率（W）	發(fā)光情況
1	3	0.3	10	0.9	較暗
2	3.8	0.38	10	1.444	正常發(fā)光
3	4.0	0.4	10	1.6	更亮

（4）燈泡不亮，可能是燈泡短路或電路存在斷路造成的；甲組電流表有示數(shù)，說明電路不存在斷路，電壓表示數(shù)為零，則與電壓表并聯(lián)的燈泡短路；乙組電流表示數(shù)為零，說明電路存在斷路，電壓表示數(shù)等于電源電壓4.5V，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，與電壓表并聯(lián)的燈泡斷路．
故答案為：（1）伏安法測電阻；測小燈泡的功率；（2）b；（3）如上表所示；（4）燈泡短路；燈泡斷路．

點評：本題考查了實驗目的、實驗數(shù)據(jù)處理、電路故障分析等；熟悉初中物理實驗電路及實驗測量的量是判斷該實驗裝置所能做實驗的關鍵．