Question

（2012?河西區(qū)一模）沈仔細同學(xué)做“測小燈泡的額定功率”的實驗，已知小燈泡的額定電壓是2.5V，電源是兩節(jié)新的干電池，燈絲電阻大約為6Ω，滑動變阻器上標有“10Ω 1A”的字樣．
（1）請你用筆畫線代替導(dǎo)線幫他將如圖所示的實物電路連接好．要求：電壓表、電流表選擇合適的量程，滑動變阻器滑片P向右移動時使連入電路中的阻值減小；
（2）沈仔細同學(xué)在實驗中為了能得到比較準確的小燈泡的額定功率，他改變接入電路的滑動變阻器的阻值，分別測得和計算得到如下表所示數(shù)據(jù)：

實驗序號	U/V	I/A	P/W	P額/W
1	2.00	0.38	0.76	P額= 0.76+1.00+1.32 3 ≈1.03
2	2.50	0.40	1.00
3	3.00	0.44	1.32

老師認為該同學(xué)數(shù)據(jù)處理過程有誤，請你指出他的錯誤之處是

額定功率只能利用額定電壓和額定電流進行計算，不能求功率的平均值

；正確測量結(jié)果P_額=

1

W．
（3）沈仔細同學(xué)操作正確，但通過計算，發(fā)現(xiàn)燈絲的電阻隨電壓升高而增大，請你給他做出合理的解釋：

燈絲兩端的電壓增大時，燈絲的溫度不斷升高，燈絲電阻增大

．

Answer 1

分析：（1）①電壓表的量程一般根據(jù)燈泡額定電壓或電源電壓來確定，電壓表和被測量的電路是并聯(lián)的，電流從正接線柱流入，從負接線柱流出．
②電流表的量程根據(jù)額定電壓和電阻或額定電壓和額定功率來確定，電流表和被測量的電路是串聯(lián)的，電流從正接線柱流入，從負接線柱流出．
③滑動變阻器改變燈泡的電壓和電流，滑動變阻器和燈泡串聯(lián)在電路中．滑動變阻器有四個接線柱，選擇一上一下接入電路，滑動變阻器滑片P向右移動時使連入電路中的阻值減小，首先確定下面的接線柱，上面接線柱任意選擇．
（2）燈泡的額定功率是利用額定電壓和額定電流計算的，不能求所有功率的平均值．
（3）導(dǎo)體的電阻受材料、長度、橫截面積的影響，有時也受溫度影響，大多數(shù)的導(dǎo)體電阻隨溫度的升高而增大．

解答：解：（1）要用電壓表測量燈泡兩端的電壓，燈泡的額定電壓是2.5V，所以電壓表選擇0～3V，并聯(lián)在燈泡兩端．
電流表測量燈泡的電流，燈泡的額定電流是：I=

U

R

=

2.5V

6Ω

≈0.42A，電流表選擇0～0.6A，和燈泡串聯(lián)．
滑動變阻器改變燈泡的電壓和電流，滑動變阻器和燈泡是串聯(lián)的．當滑動變阻器滑片P向右移動時使連入電路中的阻值減小，滑動變阻器一定選擇接線柱B，上面接線柱選擇C或D都可以．如圖．

（2）燈泡的額定電壓是2.5V，額定電流是0.4A，燈泡的額定功率是：P=UI=2.5V×0.40A=1W．
燈泡的額定功率只能利用額定電壓和額定電流進行求得，不能求所有功率的平均值．
（3）當燈泡兩端的電壓增大時，燈絲的溫度升高，在燈絲長度、粗細、材料不變時，燈絲的電阻變大．
燈絲的電阻受溫度影響比較大，當燈泡兩端的電壓增大時，燈絲的溫度升高，燈絲的電阻增大．
故答案為：（1）如上圖；（2）額定功率只能利用額定電壓和額定電流進行計算，不能求功率的平均值；1；（3）燈絲兩端的電壓增大時，燈絲的溫度不斷升高，燈絲電阻增大．

點評：（1）對于測定燈泡的額定功率時，功率不能求平均值；測量定值電阻大小時，求平均值來減小誤差．
（2）對于伏安法測量燈泡的電阻和功率實驗的電路圖，是初中重要的電路圖，一定要明確各元件的作用和連接方式．