Question

小紅的實驗小組要測定額定電壓為2.5V的一只小燈泡的電阻，實驗記錄和計算如下表：

電壓U/V	1.5	2.0	2.5	3.0
電流I/A	0.24	0.28	0.32	0.34
功率P/W	0.36	0.56
燈泡發光情況	燈絲暗紅	微弱發光	正常發光	發光很亮

（1）①小燈泡的額定功率是

0.8

W；②在正常發光下，小燈泡的電阻是

7.8

Ω；
（2）根據她們觀察的現象和記錄的實驗數據，你可以得出的結論是：

燈泡兩端的電壓越大，燈泡的功率越大，亮度也越亮

．
（3）當小紅小組將小燈泡兩端的電壓調到3V正在記錄實驗數據時，小燈泡突然熄滅，仔細觀察小燈泡鎢絲被燒斷，這時她們進一步觀察到的實驗現象是：電流表的示數

變小

；電壓表的示數

變大

．（變大或變小）
（4）在坐標圖1中畫出小燈泡的電壓和電流關系的圖象；
（5）根據畫出的圖象，你得出的結論是：

燈絲的溫度越高，電阻越大

．
（6）小紅小組在評價交流時，發現有的組的同學將電壓表連接成如圖2所示電路，則這種連接測量出的電阻值比實際電阻值偏

小

，其原因是

電流表的示數等于燈泡和電壓表的電流之和，測量值偏大

．

Answer 1

分析：（1）額定功率可以利用額定電壓與額度電流，利用公式P=UI來求解；
燈泡的電阻可以利用公式R=

U

I

來求得；
（2）將計算的燈泡的功率變化、觀察到的燈泡的亮度變化與燈泡兩端的電壓的變化聯系起來，即可得到結論；
（3）燈泡燈絲燒斷，即可將燈泡在原電路中去掉，在此基礎上進行分析，此時電流表的示數會變為零，電壓表的示數等于電源電壓；
（4）利用表格中給出的電壓值和電流值，確定坐標點，由此即可畫出圖象；
（5）在電阻一定時，導體中的電流與導體兩端的電壓成正比，然后在結合此時的圖象即可得出結論；
（6）此時電流表測量的電流是電壓表和燈泡并聯后的總電流，根據公式R=

U

I

進行分析．

解答：解：（1）由題意知，燈泡的額定電壓為2.5V，根據表格中的數據可知，此時燈泡中的電流為0.32A，由此可以得到燈泡的額定功率：P=UI=2.5V×0.32A=0.8W；
小燈泡此時的電阻：R=

U

I

=

2.5V

0.32A

=7.8Ω；
（2）隨著燈泡兩端電壓的增大，根據表格中的數據可知，燈泡的功率在增大；通過表格中的現象可知燈泡的亮度變亮，由此可以得到結論：燈泡兩端的電壓越大，燈泡的功率越大，亮度也越亮．
（3）當燈絲燒斷后，電壓表變為串聯在電路中，由于電壓表的電阻無窮大，所以電路中的電流很小，幾乎為零；
根據公式：U=IR可知，此時電路中的其他電路元件兩端幾乎沒有電壓，電源電壓幾乎全部加在了電壓表的兩端．所以看到的現象是電流表的示數幾乎為零，電壓表的示數約為電源電壓；
（4）根據表格中的每一個電壓和其對應的電流值，在圖象中即可得到一個對應的坐標點，然后連接起來，即可得到電壓和電流關系的圖象，答案如下圖所示：
；
（5）根據圖象發現，導體中的電流與導體兩端的電壓不成正比；經過計算可以發現，燈絲兩端的電壓越大，燈泡的功率越大，燈泡的電阻在增大；這是由于燈泡的功率越大，燈泡的亮度越亮，燈絲的溫度越高，燈絲的電阻越溫度有關，由此可得結論：燈絲的溫度越高，電阻越大．
（6）這是電流表的內接法測量電阻，此時燈泡中的電流等于電流表的示數．由于電流表也有一定的電阻值，所以電流表的兩端也有電壓，此時的電壓表測量的是燈泡與電流表串聯后的總電壓，所以電壓表的示數要比燈泡兩端的電壓大一些，根據公式：R=

U

I

，所以測量的電阻值要比實際電阻大．
故答案為：（1）①0.8；②7.8；
（2）燈泡兩端的電壓越大，燈泡的功率越大，亮度也越亮；
（3）變小；變大；
（4）答案見上圖；
（5）燈絲的溫度越高，電阻越大；
（6）小；電流表的示數等于燈泡和電壓表的電流之和，測量值偏大．

點評：在測量燈泡的電阻時，關于電流表的連接有兩種方式：電流表的內接法；電流表的外接法．當電流表內接時，測量的電流是準確的，但測量的電壓要比燈泡兩端的實際電壓要大．
當電流表外接時，測量的電壓是準確的，但電流要比實際電流要小．