Question

小明同學做“測定一個小燈泡的功率”的實驗，所用燈泡的額定電壓是2.2V．
設計實驗：
如圖是他實驗的電路，但連接不完整，請你幫他完成電路的連接．
進行實驗與收集數據：
（1）在連接的實物電路時，閉合開關前應把滑動變阻器滑片的位置調到______（填寫“C”或“D”）端．
（2）閉合開關后，小明發現燈泡始終不發光，電流表的示數為零，電壓表的指針迅速越過最右側的刻度線，產生此故障的原因可能是下列情況中的______．（填寫序號）
A．小燈泡短路
B．小燈泡與燈座接觸不良
C．電壓表的正、負接線柱接反
D．變阻器滑片放在了最小阻值處
（3）實際實驗的有關記錄與計算如下表：

表一
實驗次數	1	2	3
電壓（V）	2.20	1.50	2.50
電流（A）	0.22	0.16	0.24
功率（W）	0.484	0.24	0.60
亮 度	亮	暗	很亮

表二
實驗次數	1	2	3
電壓（V）	2.20	1.50	2.50
電流（A）	0.22	0.16	0.24
燈絲電阻（Ω）	10.00	9.38	10.42

評估與交流：
根據他觀察的現象和表一的實驗數據分析，可得出燈泡的亮度與電功率的關系是______．另外小明還算出了燈泡三種情況下的電阻，如表二所示，他發現燈泡電阻隨電壓、電流變化而變化，這與老師在課堂上所講的“導體的電阻與電壓和電流無關”相矛盾，請你予以合理的解釋：______．

Answer 1

解：燈泡額定電壓是2.2V，電壓表用3V量程，滑動變阻器接上面接線柱，滑動變阻器、燈泡串聯接入電路，電路圖如圖所示．
（1）在連接的實物電路時，閉合開關前應把滑動變阻器滑片的位置調到C端．
（2）燈泡始終不發光，電流表的示數為零，電壓表的指針迅速越過最右側的刻度線，產生此故障的原因可能是下列情況中的 B．
（3）分析表中燈泡功率與燈泡亮度間的關系可知：燈泡的亮度與電功率的關系是：燈泡電功率越大，燈泡越亮；燈泡電阻隨電壓、電流變化而變化的原因是：燈絲電阻受溫度影響．
故答案為：電路圖如圖所示；（1）C；（2）B；（3）燈泡電功率越大，燈泡越亮；燈絲電阻受溫度影響．
分析：根據燈泡額定電壓選擇電壓表量程，燈泡、滑動變阻器串聯接入電路，注意滑動變阻器要接一上一下兩個接線柱．
（1）連接實物圖時，滑動變阻器接入電路的阻值應為滑動變阻器的最大阻值．
（2）電流表示數為零，電路斷路；燈泡不亮可能是燈泡斷路或短路或燈泡之外的電路斷路；電壓表的指針迅速越過最右側的刻度線，說明電壓表所測電壓超過兩成，電壓表直接接在電源兩端，電壓表并聯電路之外，不存在斷路，綜合分析可知，電路故障是燈泡所在處斷路，選B．
（3）分析表中燈泡功率與亮度間的關系可得出結論；隨燈泡電壓的變化，燈泡的功率發生變化，燈泡溫度發生變化，燈泡電阻發生變化，這說明燈泡電阻隨溫度的變化而變化，燈泡電阻受溫度的影響．
點評：本題考查：實物圖的連接、滑動變阻器的使用、分析電路故障原因、實驗數據的處理，是實驗的常考內容，難度較大．