Question

6．某同學(xué)要測(cè)量一個(gè)額定電壓是2.5V的小燈泡的額定功率，如圖已經(jīng)畫(huà)出了實(shí)驗(yàn)電路圖

（1）如圖所示的實(shí)驗(yàn)電路存在連接錯(cuò)誤，但只需改動(dòng)一根導(dǎo)線，即可使電路連接正確，請(qǐng)你在應(yīng)改動(dòng)的導(dǎo)線上打“×”，并用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線畫(huà)出正確的接法．
（2）在閉合開(kāi)關(guān)前，應(yīng)該把滑動(dòng)變阻器的滑片調(diào)到最左 （選填“左”或“右”）端．該同學(xué)在開(kāi)關(guān)閉合后，發(fā)現(xiàn)電壓表、電流表均有示數(shù)，但小燈泡不亮，經(jīng)檢查，電路連接無(wú)誤，各元件完好，為了能使小燈泡發(fā)光，下一步應(yīng)進(jìn)行的操作是C
A．更換一相同規(guī)格的小燈泡    B．檢查電路是否斷路     C．移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片，觀察小燈泡是否發(fā)光
（3）然后正常進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，有關(guān)記錄在如表：

實(shí)驗(yàn)次數(shù)	1	2	3
電壓（V）	2.20	1.50	2.50
電流（A）	0.22	0.16

①該同學(xué)觀察到燈的亮度變化是：第二次比第一次暗，第三次比第一次更亮．你認(rèn)為，根據(jù)他觀察的現(xiàn)象和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析，可得出一些什么結(jié)論呢？燈泡的亮暗決定于燈泡的實(shí)際功率（寫(xiě)出一條即可）．
②由于粗心大意，該同學(xué)沒(méi)有記錄燈泡正常發(fā)光時(shí)電流表的示數(shù)，于是他根據(jù)第一次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算出燈泡電阻R=$\frac{U}{I}$=$\frac{（2.2V）^{2}}{0.22A}$=10Ω，再計(jì)算出燈泡兩端電壓為2.5V時(shí)的功率P=$\frac{{U}^{2}}{R}$=$\frac{（2.5V）^{2}}{10Ω}$=0.625W．則燈泡的額定功率＜0.625W（選填“＞”、“=”或“＜”），原因是燈絲的電阻隨溫度的升高而增大．
（4）該同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中進(jìn)行了3次實(shí)驗(yàn)（測(cè)量），下列實(shí)驗(yàn)中也都采用了多次實(shí)驗(yàn)（測(cè)量），其中與本實(shí)驗(yàn)中多次實(shí)驗(yàn)的目的不同的是C．
A．探究重力與質(zhì)量的關(guān)系時(shí)，改變鉤碼的質(zhì)量進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)
B．探究電流與電阻的關(guān)系時(shí)，改變定值電阻的阻值進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)
C．測(cè)量課本的長(zhǎng)度時(shí)，進(jìn)行多次測(cè)量
D．探究串聯(lián)電路中電流的規(guī)律時(shí)，換用不同規(guī)格的燈泡多次實(shí)驗(yàn)．

Answer 1

分析 （1）本實(shí)驗(yàn)中，電壓表應(yīng)測(cè)燈泡兩端電壓；
（2）閉合開(kāi)關(guān)前，應(yīng)將滑片移至最大阻值處；燈泡不亮，可能是燈泡短路、或斷路或燈泡的實(shí)際功率太小，然后根據(jù)電壓表、電流表的情況確定具體的原因；
（3）①計(jì)算出燈泡的電功率，得出燈泡亮暗與實(shí)際電功率的關(guān)系；
②因?yàn)闊襞蓦妷涸龃�，燈泡亮度增大，燈絲溫度升高，燈絲電阻隨電壓的增大而增大．
正常發(fā)光時(shí)的電阻大于第一次實(shí)驗(yàn)時(shí)的燈絲電阻，根據(jù)P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知計(jì)算出的額定功率偏大還是偏小；
（4）為了得出普遍性的規(guī)律，實(shí)驗(yàn)中應(yīng)測(cè)多組數(shù)據(jù)進(jìn)行分析．

解答 解：
（1）測(cè)燈泡的額定功率的實(shí)驗(yàn)中，電壓表應(yīng)測(cè)燈泡兩端電壓，由圖電壓表測(cè)總電壓，由此修改電路如圖所示：
；
（2）滑動(dòng)變阻器的下面接了右下角的接線柱，所以閉合開(kāi)關(guān)前，應(yīng)將滑片移至左端，使其阻值最大；
電壓表、電流表均有示數(shù)，但小燈泡不亮，是因?yàn)闊襞莸膶?shí)際電功率太小造成，所以應(yīng)減小滑動(dòng)變阻器的阻值，觀察燈泡是否發(fā)光，C正確；
（3）①燈泡的電壓越大、電流越大，則P=UI可知，燈泡的電功率越大，由已知條件知，燈泡的亮度越大，說(shuō)明燈泡的亮暗決定于燈泡的實(shí)際功率；
②第一次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算出燈泡電阻R=$\frac{{U}_{1}}{{I}_{1}}$$\frac{2.2V}{0.22A}$=10Ω，燈泡兩端電壓增大，燈絲溫度升高，燈絲電阻增大，當(dāng)燈泡正常發(fā)光時(shí)R＞10Ω，
再計(jì)算出燈泡兩端電壓為2.5V時(shí)的功率P=$\frac{{{U}_{3}}^{2}}{R}$=$\frac{（2.5V）^{2}}{10Ω}$=0.625W，此時(shí)計(jì)算的額定功率偏大，所以燈泡的額定功率小于0.625W；
（4）實(shí)驗(yàn)中測(cè)量3次實(shí)驗(yàn)，是為了找出普遍性的規(guī)律，得出實(shí)際功率和實(shí)際電壓、燈泡的發(fā)光程度與實(shí)際電壓的關(guān)系．
ABD與本實(shí)驗(yàn)?zāi)康南嗤�，即為了找出普遍性的�?guī)律，C的目的是取多次測(cè)量的平均值以減小誤差．故選C．
故答案為：（1）見(jiàn)上圖；（2）左；C；（3）①燈泡的亮暗決定于燈泡的實(shí)際功率；②＜；燈絲的電阻隨溫度的升高而增大；（4）C．

點(diǎn)評(píng) 要測(cè)量燈泡的額定功率，首先要掌握測(cè)功率的原理P=UI及其電路圖的畫(huà)法，滑動(dòng)變阻器在電路中的作用及用滑動(dòng)變阻器來(lái)調(diào)節(jié)燈泡正常發(fā)光也是實(shí)驗(yàn)中�？嫉膬�(nèi)容，電路故障的分析是電學(xué)實(shí)驗(yàn)中的�？純�(nèi)容，也是難點(diǎn)．