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1中的實物電路連接完整．
（2）該同學在開關閉合后，發現電壓表、電流表均有示數，但小燈泡不亮，經檢查，電路連接無誤，各元件完好，為了能使小燈泡發光，下一步應進行的操作是C
A．更換一相同規格的小燈泡
B．檢查電路是否斷路
C．移動滑動變阻器滑片，觀察小燈泡是否發光
（3）然后正常進行實驗，有關記錄在表中：

實驗次數	電壓（V）	電流（A）
1	2.20	0.22
2	1.50	0.16
3	2.50

由于粗心大意，該同學沒有記錄燈泡正常發光時電流表的示數，于是他根據第一次實驗數據計算出燈泡電阻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．根據所學知識，你認為燈泡的額定功率＜0.625W（選填“＞”、“＜”或“=”），原因是燈絲電阻受到溫度的影響．
（4）該同學在實驗中進行了3次測量，其測量的目的是A
A、找普遍規律 B、求平均值減少誤差 C、都對．

Answer 1

分析 （1）求出燈泡正常發光時的電流，根據該電流確定電流表量程，把電流表與燈泡串聯接入電路．
（2）兩塊電表均有示數，所以應該排除斷路和短路情況，則可能因為滑動變阻器的阻值太大，而造成了電路中的電流太小，為使燈泡發光，應減小滑動變阻器的阻值；
（3）因為燈泡電壓增大，燈泡亮度增大，燈絲溫度升高，燈絲電阻隨電壓的增大而增大．正常發光時的電阻大于第一次實驗時的燈絲電阻，即：R＞5Ω；根據P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知計算出的額定功率偏大還是偏小．
（4）實驗中為了得到普遍性的規律，得出燈泡的亮暗與實際功率的關系，測量了多組數據．

解答 解：（1））由公式P=UI可知燈泡正常發光時的電流約為：I=$\frac{P}{U}$=$\frac{1W}{2.5V}$=0.4A，因此電流表選0～0.6A量程，把燈泡與電流表串聯接入電路，電路圖如圖所示：
；
（2）發現電壓表、電流表均有示數，說明小燈泡未發生斷路和短路，則小燈泡不亮的原因是電路中的電流太小，所以下一步的操作是應該減小滑動變阻器的阻值；故選C；
（3）第一次實驗數據計算出燈泡電阻R=10Ω，燈泡兩端電壓增大，燈絲溫度升高，燈絲電阻增大，此時R＞10Ω，再計算出燈泡兩端電壓為2.5V時的功率P=0.625W，此時計算的額定功率偏大，所以燈泡的額定功率小于0.625W．
（4）實驗中為了使結論更具普遍性，應多測幾組數據進行分析，故選A．
故答案為：（1）如圖；（2）C；（3）＜；燈絲電阻受到溫度的影響；（4）A．

點評 此題是測量燈泡的額定功率實驗，考查了電壓表的連接、電流表的讀數及電功率的計算，由于電路中的電流太小，而使得燈泡不發光，這是在實際實驗中常出現的現象，應掌握解決的方法．