Question

某同學要測量一個額定電壓是2.5V的小燈光的額定功率，已經畫出實驗電路圖（如圖1）：
（1）如圖2所示，實驗電路存在連接錯誤，但只需改動一根導線，即可使電路連接正確．請你在應改動的導線上打“×”，并用筆畫線代替導線畫出正確的接法．
（2）閉合開關后，發現小燈泡不亮，但電流表、電壓表均有示數，經查檢，該同學電路連接正確，實驗步驟正確，電路元件完好，接下來應進行的操作是

 

（選填字母）．
A．更換小燈泡；   B．檢查電路是否斷路；  C．移動滑動變阻器滑片，觀察小燈泡是否發光．
（3）然后進行正常實驗，實驗有關記錄與計算如表：
①該同學注意到燈的亮度變化是：該同學觀察到燈泡的亮度變化是：第二次比第一次經第一次暗，第三次比第一次時針亮．你認為，根據他觀察的現象和實驗數據分析，可得出一些什么結論呢？請說出兩點（這兩點的意思應不同）：

實驗次數	1	2	3
電壓（V）	2.2	1.5	2.50
電流（A）	0.22	0.16

②由于該同學粗心大意，沒有記錄燈泡正常發光時電流表示數，于他根據第一次數據計算出燈泡電阻R=

U1

I1

=

2.2V

0.22A

=10Ω，再計算出燈泡兩端的電壓為2.5V時的功率P=

U2

R

=

(2.5V)2

10Ω

=0.625W，則燈泡的額定功率

 

0.625W（選擇填“＜”、“＞”、“=”），原因是

 

．
（4）該同學大實驗中進行了3次測量工，其測量的目的是：

 

．
A．找普遍規律；    B．求平均值減小誤差；    C．都對．

Answer 1

分析：（1）實驗中應將電壓表與燈泡并聯；
（2）燈泡不亮的原因：斷路、短路或實際功率太小，根據電流表和電壓表的現象進行分析；
（3）①根據表格可以分析：U-I、P-U、燈泡亮度-P關系等；
②因為燈泡電壓增大，燈泡亮度增大，燈絲溫度升高，燈絲電阻隨電壓的增大而增大．
正常發光時的電阻大于第一次實驗時的燈絲電阻，即：R＞10Ω；根據P=

U2

R

可知計算出的額定功率偏大還是偏小．．
（4）為了得出普遍性的規律，實驗中應測多組數據進行分析．

解答：解：（1）由圖知，電壓表測量的是燈泡和滑動變阻器兩端的總電壓，應將其與燈泡并聯，如圖所示：

（2）小燈泡不亮，但電流表、電壓表均有示數，說明不是斷路和短路，可能是因為實際功率太小造成的，所以接下來的操作是移動滑動變阻器的滑片，觀察燈泡是否發光；
（3）①從表格分析：燈泡電壓增大，電流增大；泡電壓增大，功率增大；燈泡功率增大，燈泡亮度增大．
②第一次實驗數據計算出燈泡電阻R=

U1

I1

=

2.2V

0.22A

=10Ω，燈泡兩端電壓增大，燈絲溫度升高，燈絲電阻增大，當燈泡正常發光時R＞10Ω，再計算出燈泡兩端電壓為2.5V時的功率P=

U22

R

=

(2.5V)2

10Ω

=0.625W，此時計算的額定功率偏大，所以燈泡的額定功率小于0.625W．
（4）實驗中測量3次實驗，是為了找出普遍性的規律，得出實際功率和實際電壓、燈泡的發光程度與實際電壓的關系．
故答案為：（1）見上圖；（2）C；（3）①燈泡電壓增大，電流增大；泡電壓增大，功率增大；②＜；燈絲的電阻隨溫度的升高而增大；（4）A．

點評：要測量燈泡的額定功率，首先要掌握測功率的原理P=UI及其電路圖的畫法，滑動變阻器在電路中的作用及用滑動變阻器來調節燈泡正常發光也是實驗中常考的內容，電路故障的分析是電學實驗中的常考內容，也是難點，關鍵是理解短路和斷路的含義，有時也從滑動變阻器上做文章．