Question

9．小黃同學(xué)利用學(xué)生電源（電壓3V不變）、小燈泡（標有2.5V字樣）、電流表、電壓表、開關(guān)、滑動變阻器、導(dǎo)線等器材，按照如圖所示的電路，正確連接電路，測量丙記錄數(shù)據(jù)如表所示：

實驗次序	U/V	I/A	燈泡的亮度	R/Ω
1	0.5	0.2	不亮	2.5
2	1.0	0.22	微亮	4.5
3	1.5	0.26	亮	5.8
4	2.0	0.30	較亮	6.7
5	2.5	0.32	正常發(fā)光	7.8

請完成下列問題：
（1）分析數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)：小燈泡兩端的電壓越大，燈泡的電阻也就越大，原因是燈絲阻值隨溫度升高而增大所導(dǎo)致的．
（2）小黃同學(xué)為了減小誤差，取平均值作為小燈泡的電阻，對嗎？不對．原因是因為燈絲的電阻受溫度的影響，燈絲在不同溫度下的電阻的真實值不同，實驗誤差不是主要原因，因此不能取平均值作為小燈泡的電阻．
（3）分析數(shù)據(jù)，結(jié)合你所學(xué)的電學(xué)知識可知：小燈泡的亮度由實際電功率決定，小燈泡的額定功率是0.8W．
（4）生活中我們常見到在開燈的一瞬間白熾燈往往會“閃”，即亮以下，隨即燒毀．原因是開燈的一瞬間，由于燈絲的電阻小，通過的電流就會很大，實際電功率很大，就把燈絲燒斷了．
（5）要完成該實驗，滑動變阻器的最大阻值至少為12.5Ω．

Answer 1

分析 （1）燈絲阻值隨溫度升高而增大；
（2）燈絲的電阻受溫度的影響，不是一個定值分析；
（3）根據(jù)P=UI求燈的實際功率，分析表中數(shù)據(jù)得出結(jié)論；燈在額定電壓下的功率為額定功率；
（4）根據(jù)影響燈絲電阻的因素，根據(jù)P=UI分析；
（5）由表中第1組數(shù)據(jù)，根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律和歐姆定律確定變阻器的最大電阻至少為多少．

解答 解：（1）分析數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)：小燈泡兩端的電壓越大，燈泡的電阻也就越大，原因是：燈絲阻值隨溫度升高而增大所導(dǎo)致的．
（2）因為燈絲的電阻受溫度的影響，燈絲在不同溫度下的電阻的真實值不同，實驗誤差不是主要原因，因此不能取平均值作為小燈泡的電阻．
小黃同學(xué)為了減小誤差，取平均值作為小燈泡的電阻的做法不對．
（3）根據(jù)P=UI分別求出對應(yīng)的實驗功率分別為0.1W、0.22W、0.39W、0.6W、0.8W，結(jié)合表中數(shù)據(jù)可知：實際功率越大，小燈泡的亮度越大，故燈的亮度由實際功率決定；
燈在額定電壓2.5V的功率為額定功率，故小燈泡的額定功率是0.8W．
（4）開燈的一瞬間，由于燈絲的溫度低，電阻小，通過的電流就會很大，實際電功率很大，就把燈絲燒斷了．
（5）電源電壓為3V，由表中數(shù)據(jù)知，燈的電壓為0.5V時，通過的電流為I=0.2A，根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律，變阻器分得電壓：
U_滑=3V-0.5V=2.5V，
由歐姆定律，變阻器連入電路中的電阻大小：
R_滑=$\frac{{U}_{滑}}{I}=\frac{2.5V}{0.2A}$=12.5Ω．
要完成該實驗，滑動變阻器的最大阻值至少為12.5Ω．
故答案為：
（1）燈絲阻值隨溫度升高而增大所導(dǎo)致的．
（2）不對因為燈絲的電阻受溫度的影響，燈絲在不同溫度下的電阻的真實值不同，實驗誤差不是主要原因，因此不能取平均值作為小燈泡的電阻．
（3）實際電功率； 0.8．
（4）開燈的一瞬間，由于燈絲的電阻小，通過的電流就會很大，實際電功率很大，就把燈絲燒斷了．
（5）12.5．

點評 本題研究燈的功率與燈的亮度的關(guān)系，考查串聯(lián)電路的規(guī)律及歐姆定律的運用及數(shù)據(jù)的處理和對器材的要求等知識．