Question

小明按照如圖電路圖連接好電路，測量一只額定電壓為2.5V的小燈泡的電功率，并且觀察比較燈泡的亮度，電路連接正確后，閉合開關，記錄的部分實驗數據和現象如下表所示．

實驗次數	電壓表示數/V	電流表示數/A	燈泡亮度
1	0.6	0.15	不發光
2	1	0.2	較暗
3	2.5	0.4	正常發光
4	6		不發光

（1）分析表中實驗數據可知：第1次實驗中，小燈泡不發光的主要原因是小燈泡的______過小．（選填“實際功率”、“實際電流”）
（2）根據表中實驗數據可知：電源電壓為______V．
（3）若小明手邊有“1.5A 50Ω”和“2.0A 20Ω”兩種規格的滑動變阻器，上面實驗中他選用的滑動變阻器規格為______．
（4）結合我們做此實驗的經歷，可以對小明的第2、3、4次實驗的順序進行適當調整，第______次的實驗先做效果要好些．
（5）根據實驗數據可以計算燈泡的額定功率，忽略實驗誤差，考慮到電壓表或電流表對實驗的影響，燈泡額定功率的真實值______（選填“大于”、“小于”或“等于”） 1W．

Answer 1

【答案】分析：（1）只有當燈泡的實際功率大到足以引起燈泡發光時，燈泡才能發光，燈泡實際功率太小燈泡不發光；
（2）由表中實驗數據知，隨燈泡電壓的增大，燈泡開始發光，且越來越亮，但當燈泡電壓為6V時，燈不發光，這是因為燈泡兩端電壓6V遠大于燈泡額定電壓2.5V，電壓過大，把燈泡燒壞，燈泡斷路，此時電壓表直接接在電源兩端，測電源電壓，因此電源電壓為6V；
（3）根據表中第一組數據的電壓與電流值，由串聯電路特點及歐姆定律求出此時滑動變阻器接入電路的阻值，根據該阻值選擇滑動變阻器；
（4）燈泡發光時間過長，燈泡產生的熱量過多，燈絲溫度較高，燈絲電阻變大，當燈泡電壓為額定電壓時，流過燈泡的電流偏小，影響準確測出燈泡的額定功率，最好先測燈泡的額定功率，然后再進行其它測量；
（5）由電路圖知，電流表測的是流過燈泡的電流與流過電壓表的電流之和，電流的測量值偏大，燈泡的電壓值是準確的，由P=UI分析燈泡額定功率的測量值與真實值間的關系．
解答：解：（1）由表中數據知，第1次實驗時，燈泡的實際功率太小不足以引起燈泡發光；
故答案為：實際功率．
（2）由表中實驗數據可知，在進行第4此實驗時燈泡被燒壞，此時電壓表示數等于電源電壓，因此電源電壓是6V；
故答案為：6．
（3）由表知，測第一組數據時，U₁=0.6V，I₁=0.15A，此時滑動變阻器兩端電壓U_滑=U-U₁=6V-0.6V=5.4V，
滑動變阻器接入電路的阻值R_滑===36Ω，因此可選規格為“1.5A 50Ω”的滑動變阻器；
故答案為：“1.5A 50Ω”．
（4）為了減小實驗誤差，先進行第3次實驗效果更好；
故答案為：3．
（5）由電路圖知，電流表的測量值I大于真實值，電壓表的測量值U等于真實值，
由P=UI知燈泡額定功率的測量值大于真實值，由表中數據知，燈泡額定功率的測量值為：
P=2.5V×0.4A=1W，因此燈泡額定功率的真實值小于1W；
故答案為：小于．
點評：本實驗題考查的內容較多，第（2）（3）（5）問的難度較大；在解（2）時應知道在U=6V時燈泡斷路，此時電壓表測電源電壓是正確解題的關鍵；最后一問，根據電路圖分析出電壓與電流的測量值與真實值間的關系是正確解題的關鍵．