Question

初三（2）班同学到实验室做“测定小灯泡额定功率”的实验．被测小灯泡的额定电压为3.8V，电阻约为10Ω．

初三（2）班同学到实验室做“测定小灯泡额定功率”的实验．被测小灯泡的额定电压为3.8V，电阻约为10Ω．实验桌上有如下器材：电源（电压为6V）、电流表（0-0.6-3A）、电压表（0-3V-15V）、开关各一个，导线若干，滑动变阻器三只：R1（5Ω 0.5A）、R2（10Ω 0.5A）、R3（500Ω 1A）．小明同学设计的电路如图所示：（1）请根据电路图1完成实物图2的连接．（2）滑动变阻器应选用______（R1/R2/R3）．（3）小明将实验电路接好后，合上开关，发现灯泡较暗、两表的示数均较小，移动滑动变阻器滑片，现象不变，你认为可能原因是______．（4）下表为某小组的实验记录分析表： 实验序号 电压表示数/V 电流表示数/A 功率/W 额定功率/W 1 3.0 0.25 0.75 P额=1.05+1.52+1.893=1.115W 2 3.8 0.3 1.14 3 4.5 0.35 1.575老师认为该小组数据正确，但处理过程有误，你认为正确测量结果P额=______W．分析数据，随着电压的升高，该灯泡在实验过程中的电阻______（变大/不变/变小）．

Answer 1

（1）由已知条件知，小灯泡的额定电压为3.8V，则电压表量程应选择0～15V，
被测小灯泡的额定电压为3.8V，电阻约为10Ω．灯泡正常发光时的电流大约为I'=

UL

R ′ L

=

3.8V

10Ω

=0.38A，则电流表量程应选择0～0.6V，
滑动变阻器、电流表、灯泡串联接入电路，电压表并联在灯泡两端，实物图连线如下：

（2）电源电压为6V，灯泡的额定电压为3.8V，小灯泡正常发光时滑动变阻器两端的电压U'=U-U_L=6V-3.8V=2.2V，
由（1）可知，小灯泡正常发光时的电流大约为0.38A，即电路中电流为0.38A，
所以滑动变阻器的接入电路的阻值为R'=

U′

I′

=

2.2V

0.38A

=5.5Ω，R₁阻值5Ω，偏小，不符合题意，
灯泡的电阻约为10Ω．R₃阻值为500Ω，R₃阻值过大，在移动滑片时，电表变化很大，不易操作，
综上所述滑动变阻器应选用R₂；
（3）灯泡较暗、两表的示数均较小，说明电路中电流很小，电阻很大，
移动滑动变阻器滑片，现象不变，说明移动滑片不能改变变阻器接入电路的电阻，
综上可知，故障原因为：滑动变阻器全部接入电路中，即同时接下面两个接线柱；
（4）不同电压下灯泡的功率不同，灯泡在额定电压下的功率是灯泡的额定功率，不能取灯泡在不同电压下功率的平均值作为灯泡的额定功率，
由表知，电压为额定电压3.8V时的功率是1.14W，即：额定功率是1.14W；
由表格可知，三次实验中电阻分别为R₁=

U1

I1

=

3.0V

0.25A

=12Ω，R₂=

U2

I2

=

3.8V

0.3A

=12.7Ω，R₃=

U3

R3

=

4.5V

0.35A

=12.9Ω，电阻逐渐增大，
在此过程中，电阻两端的电压不断增大，说明随着电压的升高，该灯泡在实验过程中的电阻变大．
故答案为：（1）如上图；（2）R₂；（3）滑动变阻器同时接下面两个接线柱；（4）1.14；变大．