Question

【題目】王濤同學(xué)發(fā)現(xiàn)，在用電高峰期同一個燈泡的亮度是不同的。為此，他設(shè)計以下實(shí)驗探究“小燈泡的亮度與什么因素有關(guān)”。其中電源電壓恒為6V，小燈泡上標(biāo)有“3.8V”字樣。

按要求完成以下問題：

（1）用筆畫線代替導(dǎo)線，將甲圖中實(shí)物電路連接完整（要求：滑片向左移動時，電流表示數(shù)變大）。并在虛線框內(nèi)畫出實(shí)驗電路圖。

（_____）

（2）進(jìn)行實(shí)驗時，觀察到電流表指針偏轉(zhuǎn)情況如乙圖所示，說明______，將電流表正確接入電路后，再次閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)小燈泡亮了，而電流表無示數(shù)，電壓表有示數(shù)，則可能的故障是__________。

（3）排除故障后繼續(xù)實(shí)驗，王濤進(jìn)行了4次測量，并將有關(guān)數(shù)據(jù)及現(xiàn)象記錄在如下表格中。在第1次實(shí)驗中小燈泡不亮的原因是：_____________________ 。

物理量 次數(shù)	電壓U/V	電流I/A	實(shí)際電功率P/W	小燈泡亮度
1	1.2	0.15	0.18	不亮
2	2.2	0.22	0.48	較暗
3	3.8	0.30		正常
4	4.5	0.34	1.53	很亮

（4）燈泡正常工作時電流表示數(shù)如丙圖所示，則小燈泡的額定功率為_____W。

（5）分析實(shí)驗數(shù)據(jù)及現(xiàn)象可以得出用電高分期燈泡變暗的原因是：_____________。

（6）請用以上結(jié)論L1“36V 40W”和L2“220V 40W”的兩個燈泡正常發(fā)光時，哪個燈泡更亮，為什么？__________________。

（7） 實(shí)驗結(jié)束后，小組的王亮同學(xué)想利用原有的實(shí)驗器材驗證“電流與電壓成正比的關(guān)系”，下圖丁是王亮根據(jù)實(shí)驗數(shù)據(jù)畫出的電流與電壓的關(guān)系圖像，發(fā)現(xiàn)電流與電壓不成正比，其原因是：_______ 。

Answer 1

【答案】 正負(fù)接線柱接反了 電流表短路 電阻太大，電路中電流太小 1.14 用電高峰期電路中電流變大，電源電壓不變，根據(jù)串聯(lián)電路的分壓特點(diǎn)，導(dǎo)線分擔(dān)電壓變大，燈泡兩端分擔(dān)的電壓變小，所以燈泡變暗。 兩個燈泡正常發(fā)光時，實(shí)際功率等于額定功率，其功率都是40W，所以兩個燈泡一樣亮。 因為小燈泡的電阻受溫度的影響。

【解析】

（1）根據(jù)要求連接實(shí)物圖，畫出對應(yīng)的電路圖；（2）直到電流表的使用。（3）

根據(jù)數(shù)據(jù)計算小燈泡的額定功率。（4）小燈泡的亮度與實(shí)際功率有關(guān)。（5）燈泡電阻受溫度的影響。

（1）滑動變阻器應(yīng)串聯(lián)在電路中，電壓表并聯(lián)在小燈泡兩端，如圖所示：

電路圖如圖：

（2）由乙圖可知，電流表指針向左偏轉(zhuǎn)，說明電流表的正負(fù)接線柱接反了。將電流表正確接入電路后，再次閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)小燈泡亮了，說明有電流通過小燈泡，而電流表無示數(shù)，則電流表短路，電壓表有示數(shù)，測小燈泡兩端的電壓。 所以故障是電流表短路。

（3）第一次實(shí)驗，電路中有電流，燈不亮，可能是電路中的電流太小，不足以使小燈泡發(fā)光；

（4）由第三組實(shí)驗數(shù)據(jù)可得，小燈泡的額定電壓為3.8V，正常工作電流為0.3A。所以小燈泡的額定功率為P額=U額I=3.8V0.3A=1.14W。

（5）用電高峰期電路中電流變大，電源電壓不變，根據(jù)串聯(lián)電路的分壓特點(diǎn)，導(dǎo)線分擔(dān)電壓變大，燈泡兩端分擔(dān)的電壓變小，所以燈泡變暗。

（6）L1“36V 40W”和L2“220V 40W”的兩個燈泡正常發(fā)光時，實(shí)際功率等于額定功率，其功率都是40W，所以兩個燈泡一樣亮。

（7）由丁圖知，電流與電壓不成正比，是因為實(shí)驗中用的是小燈泡，因為小燈泡的電阻受溫度的影響。