Question

(8分)在“測(cè)量小燈泡的電功率”實(shí)驗(yàn)中，小燈泡的額定電壓為2．5V，額定電流為0．25A,小燈泡兩端允許加的最大電壓為小燈泡額定電壓的1．2倍。(溫度越高小燈泡電阻越大)
(1)小明已連接的部分電路如圖所示,接下來小明將根據(jù)____________________確定了電壓表的量程

(2)從圖中可看出，小明正確地把電流表小量程接入了電路。請(qǐng)寫出小明確定用電流表小量程的分析與論證過程。
(3)畫出實(shí)驗(yàn)用的表格，表中要有必要的信息。
(4)假設(shè)小剛所用的滑動(dòng)變阻器最大電阻為5Ω，其他器材與小明的相同，小剛能否完成該實(shí)驗(yàn)并說明理由。
(5)小剛想接著探究“小燈泡發(fā)光時(shí)的亮度與電功率的關(guān)系實(shí)驗(yàn)時(shí)，用數(shù)量和規(guī)格均滿足實(shí)驗(yàn)要求的定值電阻代替了滑動(dòng)變阻器。請(qǐng)分析說明用定值電阻代替滑動(dòng)變阻器做實(shí)驗(yàn)的兩點(diǎn)不足
①                             ；
②                             。

Answer 1

（1）燈兩端的最大電壓是額定電壓的1.2倍為3伏
（2）小燈泡正常工作時(shí)，電阻為R₀＝2.5/0.25＝10Ω。當(dāng)小燈泡兩端最大電壓為U＝1.2×2.5＝3V時(shí)，如果電阻不變，通過小燈泡的電流為I＝3/10＝0.3A 由于溫度升高，小燈泡的電阻要大于10Ω，實(shí)際通過小燈泡的電流I′＜0.3A＜0.6A，所以電流表接小量程。
（3）

	1	2	3
電壓（V）	2	2.5	3
電流(A)
電功率(W)
亮度

（4）滑動(dòng)變阻器最大電阻為5Ω。設(shè)小燈泡正常工作，電阻為10Ω，小燈泡兩端的最小電壓為U＝10×6/15＝4V。由于溫度升高電阻增大，實(shí)際小燈泡電阻要大于10Ω，小燈泡兩端的實(shí)際電壓U′＞4V＞3V。所以無法完成該實(shí)驗(yàn)。
（5）①操作麻煩,改變小燈泡功率時(shí),要更換不同的定值電阻,連續(xù)三次電阻(1分)
②不易比較亮度,比較亮度時(shí),要經(jīng)過更換電阻的過程,時(shí)間間隔長(zhǎng)(1分)

試題分析：（1）燈兩端的最大電壓是額定電壓的1.2倍，2.5V×1.2=3伏。
（2）小燈泡正常工作時(shí)，電阻為R₀＝2.5/0.25＝10Ω。當(dāng)小燈泡兩端最大電壓為U＝1.2×2.5＝3V時(shí)，如果電阻不變，通過小燈泡的電流為I＝3/10＝0.3A 由于溫度升高，小燈泡的電阻要大于10Ω，實(shí)際通過小燈泡的電流I′＜0.3A＜0.6A，所以電流表接小量程。
（3）測(cè)小燈泡電功率時(shí)要測(cè)出，高于額定電壓、等于額定電壓、小于額定電壓下小燈泡的實(shí)際功率，并比較其亮度。
（4）滑動(dòng)變阻器最大電阻為5Ω。設(shè)小燈泡正常工作，電阻為10Ω，小燈泡兩端的最小電壓為U＝10×6/15＝4V。由于溫度升高電阻增大，實(shí)際小燈泡電阻要大于10Ω，小燈泡兩端的實(shí)際電壓U′＞4V＞3V。所以無法完成該實(shí)驗(yàn)。
（5）①操作麻煩,改變小燈泡功率時(shí),要更換不同的定值電阻,連續(xù)三次電阻
②不易比較亮度,比較亮度時(shí),要經(jīng)過更換電阻的過程,時(shí)間間隔長(zhǎng)