Question

（2010?內鄉縣二模）在“探究小燈泡的亮度和實際電功率的關系”的實驗中，小燈泡上標有“2.5V”的字樣，電阻估計8Ω左右．
（1）小紅根據電路圖連接了如圖甲所示的實驗電路，請你指出電路中的兩處錯誤：

滑動變阻器短路

、

電壓表正負接線柱接反

．
（2）電路改正后，小紅閉合開關，發現燈泡不亮，電流表有示數，而電壓表無示數，出現故障的原因可能是

小燈泡短路

．
（3）改正電路后，小紅調節滑動變阻器的滑片，改變小燈泡兩端的電壓和電流進行了三次測量，其中當電壓表示數為2.5V時，電流表的示數如圖13乙所示，則此時小燈泡的功率為

0.85

W，此功率

是

（選填“是”或“不是”）小燈泡的額定功率．
（4）細心的小紅還發現三次測量中，小燈泡燈絲的阻值不同，你認為可能的原因是：

電阻的大小隨溫度的升高而增大

．
（5）小紅完成實驗后，小剛認真分析后發現小紅的實驗仍有不合理之處：小紅只在3V電壓下用2.5V小燈泡完成實驗不具有普遍性，應再進行的操作

換用其它型號的燈泡再做幾次實驗

．

Answer 1

分析：（1）確定電路連接錯誤之處，一般圍繞滑動變阻器接線方法、電流表和電壓表量程選擇及電流方向、電流表電壓表測量位置等分析；
（2）閉合開關，小燈泡不亮，原因有二：短路或斷路．具體故障根據電流表、電壓表示數判斷；
（3）已知電流表的量程和指針位置，可以讀出通過小燈泡的電流；電壓表示數已知，利用公式P=UI可以計算燈泡功率；額定功率與實際功率的關系決定于額定電壓與實際電壓的關系；
（4）電阻變化的原因，應該從影響電阻的因素分析；
（5）物理規律應在大量實驗的基礎上總結，如果實驗次數太少，結論或者無法得出，或者存在偶然性或片面性．

解答：解：（1）在電路連接中，滑動變阻器應該“一上一下”選擇接線柱，而同時連接了上面的兩個接線柱，此時會造成滑動變阻器短路；為使電流表電壓表指針正常偏轉，應該使電流“+”進“-”出，本題中，電流從電壓表的“-”接線柱流入，從“+”接線柱流出，會造成電壓表指針倒轉．
（2）閉合開關，小燈泡不亮，電流表有示數，說明除小燈泡以外的電路為通路；電壓表無示數，可能是電路斷路或小燈泡短路，前面已知電路不是斷路，所以只能是小燈泡短路．
（3）通過小燈泡的電流為I=0.34A，
小燈泡的功率為P=UI=2.5V×0.34A=0.85W
已知小燈泡的額定電壓為2.5V，此時電壓表示數為2.5V，也就是燈泡正常發光．所以此時燈泡實際功率等于額定功率．
（4）小燈泡燈絲的材料、長度、橫截面積都是確定的，燈絲兩端電壓改變，發光亮度改變，燈絲阻值隨之發生改變．
（5）小紅只在3V電壓下用2.5V小燈泡完成實驗不具有普遍性，實驗次數太少，應該換用不同型號的燈泡再進行幾組實驗，總結規律．
故答案為：
（1）滑動變阻器短路  電壓表正負接線柱接反 
（2）燈泡處短路  
（3）0.85  是 
（4）電阻的大小隨溫度的升高而增大 
（5）換用其它型號的燈泡再做幾次實驗

點評：確定電路連接錯誤之處，一般圍繞滑動變阻器接線方法、電流表和電壓表量程選擇及電流方向、電流表電壓表測量位置等分析．