Question

4．在測定“小燈泡電功率”的實驗中，電源電壓為4.5V，小燈泡額定電壓為2.5V、電阻約為10Ω．
（1）請你用筆畫線代替導線，將圖a中的實物電路連接完整．

（2）該同學在開關閉合后，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，電路連接無誤，各元件完好，為了能使小燈泡發(fā)光，下一步應進行的操作是C
A．更換一相同規(guī)格的小燈泡B．檢查電路是否斷路
C．移動滑動變阻器滑片，觀察小燈泡是否發(fā)光
（3）正常進行實驗，有關記錄在表中：
①該同學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，可得出一些什么結論呢？燈的實際功率越大，燈越亮（或燈的電壓越大，燈越亮，其它合理即可）（寫出一條即可）．

實驗次數(shù)	1	2	3
電壓（V）	2.20	1.50	2.50
電流（A）	0.18	0.16

②由于粗心大意，該同學沒有記錄燈泡正常發(fā)光時電流表的示數(shù)，于是他根據(jù)第一次實驗數(shù)據(jù)計算出燈泡電阻
R=$\frac{U}{I}$=$\frac{2.2V}{0.22A}$=10Ω，再計算出燈泡兩端電壓為2.5V時的功率P=$\frac{{U}^{2}}{R}$=$\frac{（2.5V）^{2}}{10Ω}$=0.625W．
請你對宇計算額定功率的方法作出評價：則燈泡的額定功率＜0.625W（＞/＜/=），原因是燈絲的電阻隨溫度升高而變大．

Answer 1

分析 （1）由小燈泡額定電壓為2.5V、電阻約為10Ω，根據(jù)歐姆定律求出燈正常工作時的電流大小確定電流表量程；
（2）根據(jù)：為保護電路，變阻器滑片移動到阻值最大處分析；
（3）①根據(jù)P=UI求出燈的實際功率，比較得出結論；
②第一次實驗數(shù)據(jù)計算出燈泡電阻R=10Ω，當燈泡兩端電壓增大到額定電壓時，燈絲溫度升高，燈絲電阻增大，此時R_額定＞10Ω，根據(jù)P=UI=$\frac{{U}^{2}}{R}$比較功率的大小．

解答 解：（1）小燈泡額定電壓為2.5V、電阻約為10Ω，燈正常發(fā)光時電流大小I=$\frac{U}{R}=\frac{2.5V}{10Ω}$=0.25A，電流表選用小量程與燈串聯(lián)，如下所示：

（2）發(fā)現(xiàn)電壓表、電流表均有示數(shù)，說明電路為通路，但小燈泡不亮，說明電路中電流過小，因連接電路時，為保護電路，變阻器滑片移動到阻值最大處，故移動滑動變阻器滑片，觀察小燈泡是否發(fā)光；
選C；
（3）①由圖c知，燈的電壓為2.5V時，通過的電流為0.2A，燈的額定功率P_L=U_LI_L=2.5V×0.2A=0.5W，隨電壓的增大，燈的實際功率也增大，結合題目條件可得出：燈的實際功率越大，燈越亮（或燈的電壓越大，燈越亮，其它合理即可）；
②第一次實驗數(shù)據(jù)計算出燈泡電阻R=10Ω，當燈泡兩端電壓增大到額定電壓時，通過過燈的電流也增大，根據(jù)P=UI燈的功率也增大，燈絲溫度升高，燈絲電阻增大，此時R_額定＞10Ω，
根據(jù)P=UI=$\frac{{U}^{2}}{R}$有，P_額定=$\frac{{U}^{2}}{{R}_{額定}}$＜P=$\frac{{U}^{2}}{R}$=$\frac{（2.5V）^{2}}{10Ω}$=0.625W．
所以燈泡的額定功率小于0.625W；
故答案為：（1）如上所示；
（2）C；
（3）①燈的實際功率越大，燈越亮（或燈的電壓越大，燈越亮，其它合理即可）；②＜；燈絲的電阻隨溫度升高而變大．

點評 本題測定小燈泡電功率，考查電路的連接、常見現(xiàn)象的分析、數(shù)據(jù)的處理、影響電阻大小的因素及燈亮度的決定因素，要準確掌握．