Question

3．大山同學用電池組（電壓為3V）、電壓表、電流表和滑動變阻器燈實驗器材，測量標有“2.5V”字樣小燈泡的電功率．
（1）如圖所示是大山的實物連接圖，其中有一處連接錯誤，請在錯誤連線上打“×”，并用筆畫線代替導線畫上正確的連線．
（2）電路錯誤改正后，大山閉合開關S，發現無論怎樣調節滑動變阻器，燈泡都不亮，且電壓表有示數、電流表示數始終為零．造成這種故障的原因是小燈泡斷路．
（3）排除故障后，大山通過實驗得到如下表的實驗數據．請你幫助大山計算、分析實驗數據．

實驗序號	1	2	3	4
小燈泡兩端電壓U/V	1.5	2.0	2.5	2.8
通過小燈泡的電流I/A	0.14	0.18	0.20	0.22

①小燈泡L的額定功率為0.5W．
②小燈泡正常發光時的電阻為12.5Ω．大山通過表中數據，還求出了燈泡在其他狀態下的電阻值，發現這幾個電阻值相差較大．其主要原因是燈絲的電阻受溫度影響．

Answer 1

分析 （1）實物圖中錯誤在于將變阻器的全部電阻連入了電路；
（2）燈泡不亮，電流表示數始終為零，說明電路斷路或電路中的總電阻很大，電壓表有示數說明電壓表與電源是連通的，據此判斷；
（3）①找出額定電壓下的電流，根據P=UI求燈的額定功率；②根據歐姆定律求電阻大小；燈絲電阻受溫度的影響．

解答 （1）實物圖中錯誤在于將變阻器的全部電阻連入了電路，變阻器的接線柱應“一下一上”，如圖所示：
；
（2）燈泡不亮，電流表示數始終為零，說明電路斷路或電路中的總電阻很大，電壓表有示數說明電壓表與電源是連通的，所以故障在于與電壓表并聯的燈斷路了，而導致電壓表串聯在電路中了；
（3）①由表中數據可知，燈正常發光時2.5V的電壓對應的電流為0.20A，燈的額定功率P=UI=2.5V×0.20A=0.5W；
②由上面的數據，根據歐姆定律，燈正常工作時的電阻R=$\frac{U}{I}=\frac{2.5V}{0.2A}$=12.5Ω；
大山通過表中數據，還求出了燈泡在其他狀態下的電阻值，發現這幾個電阻值相差較大．其主要原因是燈絲電阻受溫度的影響．
故答案為：（1）如上圖所示；
（2）小燈泡斷路；
（3）①0.5；   ②12.5；燈絲的電阻與溫度有關．

點評 本題測量小燈泡的電功率，考查電路的連接、常見故障的分析與判斷、功率和電阻的計算及影響電阻大小的因素等知識，屬于基本題，一定要熟練掌握．