Question

在“測定小燈泡電功率”的實驗中，小東同學已連接好如下圖所示的部分電路，小燈泡上標有“2.5V”的字樣．
（1）在小東所連的電路中，有兩根導線還沒連好，請你幫他完成電路的連接（其他的導線不要變動）
（2）連接完實驗電路后，開關試觸時，發現燈泡不亮、電流表無示數，電壓表示數較大且接近于電源電壓，其故障原因可能是________；
（3）實驗過程中，他們正確連接電路并檢查無誤后，閉合開關，發現燈泡不亮，于是立刻舉手要求老師更換燈泡，其實他們的做法是欠妥的，正確的做法應該是：________．解決了上述問題后，他們發現燈泡發光了，但還不知道該如何使燈泡正常發光，請你給他們提示一下：________．
（4）他們通過實驗，得到了下表所示的數據和現象，則小燈泡的額定功率是________W，該表格設計欠妥之處是________．

電壓U/V	1.5	2.0	2.5
電流I/A	0.22	0.26	0.30
功率P/W	▲	▲	▲
燈泡發光情況	燈絲暗紅	微弱發光	正常發光

（5）實驗中他們還發現：燈絲的電阻值隨電壓升高而增大，可導體的電阻不是與電壓、電流無關嗎？怎么會有這樣的結論呢？請你給他們作出合理的解釋：________．

Answer 1

解：（1）滑動變阻器已經選定了上面一個接線柱，將滑動變阻器下任一接線柱接入電路即可，使滑動變阻器串聯在電路中，電壓表與燈泡并聯，注意電流從正接線柱流入從負接線柱流出．如圖．

（2）閉合開關，移動滑片，發現小燈泡始終不亮，且電壓表有示數，電流表無示數，說明電壓表的兩個接線柱分別能接到電源兩極上，故燈泡斷路．
（3）當電路電流過小時，燈泡也不亮，所以應先移動滑動變阻器；移動滑片，使電壓表的示數為燈泡的額定電壓，即2.5V時，燈泡正常發光．
（4）從表中可以看出，當燈泡兩端電壓為2.5V時，通過燈泡的電流為0.3A，則燈泡的額定功率：P=UI=2.5V×0.3A=0.75W．表格中數據顯示，有小于燈泡額定電壓的功率、等于燈泡額定電壓的功率，缺少大于燈泡額定電壓的功率，故該實驗的不妥之處是沒有測出為燈泡在實際電壓略高于額定電壓的電功率．
（5）實驗過程中，燈絲的長度、橫截面積、材料都不變，電壓不同，燈絲溫度不同，電阻大小不同，所以燈泡電阻跟溫度有關．
故答案為
（2）燈泡斷路
（3）移動滑片，觀察燈泡是否發光；移動滑片，使電壓表的示數為2.5V．
（4）0.75；沒有測出為燈泡在實際電壓略高于額定電壓的電功率．
（5）溫度影響燈絲的電阻．
分析：（1）滑動變阻器選擇一上一下接線柱，把滑動變阻器串聯在電路中，注意實物圖和電路圖接入的部分要相對應．電壓表與燈泡并聯，注意正負接線柱．
（2）當電壓表有示數而電流表無示數時，是電壓表處開路了．
（3）燈泡不亮，可能是電路電流太小，電阻太大；當燈泡兩端電壓等于燈泡的額定電壓時，燈泡正常發光．
（4）從表中讀出燈泡正常發光時，通過燈泡的額定電流，然后根據P=UI計算額定功率．測量燈泡實際功率時，應測量小于額定電壓的功率、等于額定電壓的功率以及大于額定電壓的功率，這樣測量才較全面．
導體電阻跟導體長度、橫截面積、材料、溫度有關，從電阻的影響因素考慮．
點評：本題考查了連接實物圖，電路故障分析，計算功率，額定電壓，額定功率，電阻大小的影響因素，數據處理能力，綜合性很強，給解題帶來難度，對學生要求提高了一個梯度．