Question

5．小華同學做“測量小燈泡電功率”的實驗（小燈泡標有“2.5V”字樣）．
（1）如圖甲所示，是小華所連接的不完整實驗電路，請你用筆畫線代替導線，將缺少的一根導線接好．

（2）電路接好后，閉合開關，發現小燈泡特別亮，電壓表與電流表的示數較大．接下來應進行的操作是D、C（兩空按操作步驟先后順序填寫字母代號）．
A．更換電池或小燈泡                     B．檢查電路是否短路
C．移動滑動變阻器滑片至最大值位置       D．斷開電路開關
（3）燈泡發光后，小華進行了三次實驗，下表是小華的實驗記錄分析表：

實驗 序號	電壓表示數/V	電流表示數 /A	燈絲電阻 /Ω	功率 /W	額定功率/W
1	2.0	0.28	7.14	0.56	P額=$\frac{0.56+0.75+0.96}{3}$=0.76
2	2.5	0.3	8.33	0.75
3	3.0	0.32	9.38	0.96

從表中可以看出燈絲的電阻發生了變化，這是因為燈絲的電阻隨燈絲溫度的升高而變大．
老師認為小華數據處理的過程有誤，你認為正確測量結果P_額=0.75W．

Answer 1

分析 （1）燈泡要串聯在電路中，電壓表測燈泡兩端的電壓；
（2）閉合開關，發現小燈泡特別亮，電壓表與電流表的示數較大，說明電路中電阻較小，滑動變阻器接入電路的阻值可能不是滑動變阻器的最大阻值，正確的實驗操作是：斷開開關，調節滑片位置，使滑動變阻器接入電路的阻值為最大阻值，然后再繼續實驗；
（3）從溫度對電阻的影響分析燈絲電阻發生變化的原因；燈泡在額定電壓下的功率為額定功率，在不同電壓下燈的功率不同，將不同的電壓下的功率取平均值沒有意義．

解答 解：（1）由電路圖可知，用導線把燈泡左接線柱與電壓表負接線柱（或電流表0.6A接線柱）連接起來，電路連接完整；電路圖如圖所示；

（2）電路接好后，閉合開關，發現小燈泡特別亮，電壓表與電流表的示數較大．接下來應進行的操作是：D．斷開電路開關，C．移動滑動變阻器滑片至最大值位置；
（3）由表中數據知，燈泡電阻R隨燈泡功率P的增大而增大，這是因為：通過燈的電流隨電壓的增大而增大，根據P=UI燈絲的功率變大，燈絲溫度升高高，因燈絲電阻隨溫度的升高而變大，故燈絲電阻變大；燈泡在額定電壓下的功率為額定功率，在不同電壓下燈的功率不同，將不同的電壓下的功率取平均值沒有意義，燈在2.5V下的功率0.75W是燈泡的額定功率．
故答案為：（1）如上所示；（2）D、C；（3）燈絲的電阻隨燈絲溫度的升高而變大；0.75W．

點評 實驗考查了連接電路圖、實驗操作判斷、影響導體電阻大小的因素、求額定功率；要知道燈泡在額定電壓下的功率為額定功率，不同電壓下燈泡的功率不同，求不同電壓下燈泡實際功率的平均值作為額定功率是錯誤的．