Question

某同學(xué)要測量一個額定電壓是2.5V的小燈光的額定功率，已經(jīng)畫出實驗電路圖（如圖1）：
（1）如圖2所示，實驗電路存在連接錯誤，但只需改動一根導(dǎo)線，即可使電路連接正確．請你在應(yīng)改動的導(dǎo)線上打“×”，并用筆畫線代替導(dǎo)線畫出正確的接法．
（2）閉合開關(guān)后，發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮，但電流表、電壓表均有示數(shù)，經(jīng)查檢，該同學(xué)電路連接正確，實驗步驟正確，電路元件完好，接下來應(yīng)進(jìn)行的操作是

 

（選填字母）．
A．更換小燈泡；   B．檢查電路是否斷路；  C．移動滑動變阻器滑片，觀察小燈泡是否發(fā)光．
（3）然后進(jìn)行正常實驗，實驗有關(guān)記錄與計算如表：
①該同學(xué)注意到燈的亮度變化是：該同學(xué)觀察到燈泡的亮度變化是：第二次比第一次經(jīng)第一次暗，第三次比第一次時針亮．你認(rèn)為，根據(jù)他觀察的現(xiàn)象和實驗數(shù)據(jù)分析，可得出一些什么結(jié)論呢？請說出兩點（這兩點的意思應(yīng)不同）：

實驗次數(shù)	1	2	3
電壓（V）	2.2	1.5	2.50
電流（A）	0.22	0.16

②由于該同學(xué)粗心大意，沒有記錄燈泡正常發(fā)光時電流表示數(shù)，于他根據(jù)第一次數(shù)據(jù)計算出燈泡電阻R=

U1

I1

=

2.2V

0.22A

=10Ω，再計算出燈泡兩端的電壓為2.5V時的功率P=

U2

R

=

(2.5V)2

10Ω

=0.625W，則燈泡的額定功率

 

0.625W（選擇填“＜”、“＞”、“=”），原因是

 

．
（4）該同學(xué)大實驗中進(jìn)行了3次測量工，其測量的目的是：

 

．
A．找普遍規(guī)律；    B．求平均值減小誤差；    C．都對．

Answer 1

分析：（1）實驗中應(yīng)將電壓表與燈泡并聯(lián)；
（2）燈泡不亮的原因：斷路、短路或?qū)嶋H功率太小，根據(jù)電流表和電壓表的現(xiàn)象進(jìn)行分析；
（3）①根據(jù)表格可以分析：U-I、P-U、燈泡亮度-P關(guān)系等；
②因為燈泡電壓增大，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)光時的電阻大于第一次實驗時的燈絲電阻，即：R＞10Ω；根據(jù)P=

U2

R

可知計算出的額定功率偏大還是偏�。�．
（4）為了得出普遍性的規(guī)律，實驗中應(yīng)測多組數(shù)據(jù)進(jìn)行分析．

解答：解：（1）由圖知，電壓表測量的是燈泡和滑動變阻器兩端的總電壓，應(yīng)將其與燈泡并聯(lián)，如圖所示：

（2）小燈泡不亮，但電流表、電壓表均有示數(shù)，說明不是斷路和短路，可能是因為實際功率太小造成的，所以接下來的操作是移動滑動變阻器的滑片，觀察燈泡是否發(fā)光；
（3）①從表格分析：燈泡電壓增大，電流增大；泡電壓增大，功率增大；燈泡功率增大，燈泡亮度增大．
②第一次實驗數(shù)據(jù)計算出燈泡電阻R=

U1

I1

=

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R＞10Ω，再計算出燈泡兩端電壓為2.5V時的功率P=

U22

R

=

(2.5V)2

10Ω

=0.625W，此時計算的額定功率偏大，所以燈泡的額定功率小于0.625W．
（4）實驗中測量3次實驗，是為了找出普遍性的規(guī)律，得出實際功率和實際電壓、燈泡的發(fā)光程度與實際電壓的關(guān)系．
故答案為：（1）見上圖；（2）C；（3）①燈泡電壓增大，電流增大；泡電壓增大，功率增大；②＜；燈絲的電阻隨溫度的升高而增大；（4）A．

點評：要測量燈泡的額定功率，首先要掌握測功率的原理P=UI及其電路圖的畫法，滑動變阻器在電路中的作用及用滑動變阻器來調(diào)節(jié)燈泡正常發(fā)光也是實驗中常考的內(nèi)容，電路故障的分析是電學(xué)實驗中的常考內(nèi)容，也是難點，關(guān)鍵是理解短路和斷路的含義，有時也從滑動變阻器上做文章．