Question

17．在“測定小燈泡的電功率”的試驗中，小明同學選用的小燈泡的額定電壓為2.5V，電阻約為8Ω，滑動變阻器的最大阻值為10Ω．

（1）為順利完成實驗，現(xiàn)有電壓為4.5V和6V的兩電池組可供選擇，則A．
A、只能選擇4.5V的電池組    B、只能選擇6V的電池組
C、兩電池組均可選用           D、須將其變成10.5V的電池組使用
（2）請用筆畫線代替導線，按照圖甲所示的電路圖，將圖乙中的實物電路連接完整（導線不得交叉，且要求閉合開關前滑動變阻器連入電路的電阻最大）．
（3）排除故障后，小明同學用相同的燈泡繼續(xù)實驗，下表為他的實驗記錄：

實驗序號	電壓表示數(shù)/v	電流表示數(shù)/A	電阻/Ω	功率/W	額定功率/W
1	2.0	0.18	11.11	0.36	P=$\frac{0.36+0.50+0.63}{3}$ =0.497
2	2.5	0.20	12.50	0.50
3	3.0	0.21	14.29	0.63

老師認為他的數(shù)據(jù)處理過程有誤，你認為錯誤之處是求出不同電壓下功率的平均值做為燈泡的額定功率，正確的測量結果P_額=0.5W．
（4）通過計算所測數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)燈泡的電阻在不同的電壓下其阻值不同，造成該現(xiàn)象的原因是燈絲的電阻受溫度的影響．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)滑動變阻器的最大阻值及燈泡的額定電壓來進行判斷；
（2）將電流表與燈泡串聯(lián)，電壓表與燈泡并聯(lián)，根據(jù)燈泡的額定電壓和額定電流的大約值來確定電表的量程；
（3）額定電功率是用電器正常工作時的電功率，不同電壓下的電功率不同，不能通過求不同電壓下的電功率來確定額定功率；
（4）根據(jù)燈絲的電阻隨溫度的升高而增大的特點進行分析．

解答 解：（1）燈泡正常發(fā)光時的電流大約為：I=$\frac{U}{R}$=$\frac{2.5V}{8Ω}$≈0.3A；
若此時滑動變阻器的阻值最大，則滑動變阻器兩端的最大電壓為U=IR_滑=0.3A×10Ω=3V，電源電壓最大為U=2.5V+3V=5.5V，若電源電壓大于5.5V，則滑動變阻器的阻值太小，無法使燈泡兩端的電壓達到2.5V，應選A；
（2）電壓表與燈泡并聯(lián)，燈泡的額定電壓為2.5V，電壓表可選擇0～3V的量程；
電流表與燈泡串聯(lián)，由（1）知，電流表可選擇0～0.6A的量程；
滑動變阻器與燈泡串聯(lián)，根據(jù)題意滑動變阻器的下面應接右邊的接線柱，如圖所示：
；
（3）由表格中數(shù)據(jù)可以看出，表格中求出不同電壓下的功率求平均值得出燈泡的額定功率，這是不合理的，燈泡在不同電壓下的功率不同；
由表格中數(shù)據(jù)知，當U=2.5V時的功率為0.50W，所以燈泡的額定功率為0.50W；
（4）三種情況下燈絲的功率不同，造成其溫度不同，由于燈絲的電阻隨溫度的升高而增大，造成了不同電壓下燈絲電阻的不同．
故答案為：（1）A；（2）見上圖；（3）求出不同電壓下功率的平均值做為燈泡的額定功率；0.5；（4）燈絲的電阻受溫度的影響．

點評 此題是測量燈泡的額定功率的實驗，要理解額定功率的含義，同時還涉及到了燈絲電阻與溫度的關系，其中（1）中根據(jù)滑動變阻器的最大阻值來選擇電源是此題的難點，要根據(jù)串分壓及串聯(lián)電路的特點來分析．