Question

8．在“測量小燈泡電功率”的實驗中，小明同學連接的實物電路如圖甲所示，其中小燈泡的額定電壓為2.5V，額定功率小于1W．

（1）同組同學在檢查線路時，發(fā)現有一根導線連接錯誤，請你在圖中用“×”標出這根導線，并畫出改接后的導線（不能與其他導線交叉）．
（2）電路錯誤改正后，將滑動變阻器的滑片移至A端，閉合開關，發(fā)現小燈泡不亮，電流表無示數，電壓表的示數接近3V，出現這種現象的原因可能是小燈泡斷路．
（3）排除故障后，再閉合開關，移動滑動變阻器滑片，當電壓表的示數為2.5V時，電流表的示數如圖乙，則燈泡的額定功率為0.75W．
（4）小明分析，當燈泡兩端電壓為額定電壓的一半時，燈泡的功率應為額定功率的四分之一．但是當他用實驗驗證自己的想法時，得到的結論卻表明他的分析有誤．請問：你覺得小明的分析結論對嗎？為什么？

Answer 1

分析 （1）本實驗中，電壓表測燈泡兩端電壓，應與燈泡串聯，電流表應串聯在電路中，由此分析并改接電路；
（2）閉合開關后，發(fā)現小燈泡不亮，電流表無示數，電壓表的示數接近3V，說明電路中幾乎無電流，電壓表能與電源相通，故是燈處斷路了；
（3）根據電流表的量程和分度值讀出燈泡正常發(fā)光的電流，由P=UI計算燈泡的額定功率；
（4）根據燈泡電阻受溫度影響分析說明．

解答 解：
（1）測量小燈泡電功率的實驗中，電壓表測燈泡兩端電壓，應與燈泡串聯，電流表應串聯在電路中．由甲圖可知，電壓表串聯在電路中，電流表與燈泡并聯了，由此修改電路如圖所示：
；
（2）當閉合開關后，燈不亮，電流表無示數，說明發(fā)生了斷路，而電壓表有示數，說明電壓表能與電源相通，故障原因可能是小燈泡斷路；
（3）由圖乙可知，電流表的量程為0-0.6A，分度值為0.02A，示數為0.3A，燈的額定功率P=UI=2.5V×0.3A=0.75W；
（4）由于燈絲的電阻隨溫度的升高而增大，不同電壓下的電阻不同，由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知小明分析是不對的．
故答案為：（1）見上圖；（2）小燈泡斷路；（3）0.75；（4）不對；因為燈絲的電阻隨溫度的升高而增大．

點評 本題考查了測燈功率的實驗的電路的連接、故障的判斷及功率的計算．燈處斷路的原因不唯一，還可能是燈泡接線不良．同時考查了燈絲電阻與溫度的關系，這些都是實驗中容易忽略的問題，要注意．