Question

如圖所示電路進行“測定小燈泡電功率”的實驗．小明多測了幾組小燈泡兩端電壓低時的數據，如下表所示．

小燈泡規格	電壓表示數/V	電流表示數/A	燈泡亮度
額定電壓U額=2.5V	0.5	0.06	不發光
	1.0	0.10	很暗
	1.5	0.14	較暗
	2.0	0.16	較亮
	2.5	0.20	正常發光
	2.8	0.22	很亮

（1）小燈泡的額定功率等于

0.5W

．小燈泡正常發光時的電阻等于

12.5Ω

．
（2）小明通過分析數據，得出一個關于電阻的猜想

燈絲的電阻隨著溫度的升高而增大

．
（3）為了進一步驗證這個猜想，小明選擇一段鎢絲，重新設計實驗進行探究，探究的課題是

導體電阻跟導體的溫度是否有關

；在實驗探究的過程中，可保持鎢絲兩端電壓不變，改變

鎢絲溫度

，觀察通過鎢絲的電流是否發生變化．
（4）小鳳同學進行“測定小燈泡電功率”的實驗，接線后，發現開關沒有閉合，燈泡就已發光，電流表、電壓表有示數，開關閉合后，燈泡反而熄滅，電壓表示數減少為零，電流表示數變大，但沒有超過量程，你認為他接線中出現的錯誤是：

把開關S并連接在燈泡的兩端

．
（5）小紅同學進行“測定小燈泡電功率”的實驗，連接電路完畢并閉合開關，當調節變阻器滑片時，發現燈泡變亮時，電壓表的示數減小，燈泡變暗時，電壓表示數增大（器材是完好的）．想一想，怎樣連接才會出現這種現象？

把電壓表并聯在變阻器的兩端

．

Answer 1

分析：（1）從表中可以知道燈泡的額定電壓和對應的電流，根據公式P=UI和R=

U

I

算出燈泡的額定功率．
（2）導體的電阻大小的影響因素：材料、長度、橫截面積和溫度．根據表中數據分別計算出燈絲在不同電壓下的電阻，再去分析燈絲電阻和燈泡亮度的關系，進一步找出燈絲的電阻和燈絲溫度的關系．
（3）設計實驗時要注意用到控制變量法，控制電壓不變，來改變鎢絲的溫度，看鎢絲中的電流是否發生變化，來判斷鎢絲的電阻是否隨溫度的變化而發生變化．
（4）（5）故障的分析可以采用“排除法”；根據電流表、電壓表以及小燈泡的不同現象逐個分析．

解答：解：（1）從表中數據可以知道：U_額=2.5V，I=0.2A
燈泡的額定功率為：P_額=U_額I=2.5V×0.2A=0.5W；
燈泡的電阻為：R=

U額

I

=

2.5V

0.2A

=12.5Ω；
（2）燈泡不發光時的電阻：R₁=

0.5V

0.06A

=8.3Ω，
燈泡發光很暗時的電阻：R₂=

1.0V

0.1A

=10Ω，
燈泡發光較暗時的電阻：R₃=

1.5V

0.14A

=10.7Ω，
燈泡發光較亮時的電阻：R₄=

2V

0.16A

=12.5Ω，
燈泡發光正常時的電阻：R₅=

2.5V

0.2A

=12.5Ω，
燈泡發光很亮時的電阻：R₆=

2.8V

0.22A

=12.7Ω，
由以上數據可以看出：從燈泡不發光到燈泡很亮的過程中燈絲電阻是不斷增大的；燈泡越亮燈絲的溫度越高，電阻越大，即燈絲的電阻隨著溫度的升高而增大．
（3）從上面的分析中可以看出：燈絲的電阻變化可能與燈絲的溫度變化有關．所以本次實驗探究的課題應該是：導體電阻跟導體的溫度是否有關．
導體的電阻大小要通過觀察導體中電流的大小來判斷，而影響到電流大小的因素還有導體兩端的電壓高低，因此在做實驗時要用到控制變量法，即控制導體兩端的電壓不變，改變鎢絲的溫度，通過觀察鎢絲的電流是否發生變化，來判斷鎢絲的電阻是否發生變化．
（4）開關未閉合燈泡就發光，說明開關沒有與燈泡串聯；閉合開關，燈泡熄滅，電流表有示數，說明除燈泡以外的電路是通路．由此可知，開關與燈泡并聯．
（5）如果電壓表與電源并聯，示數不變；如果電壓表與燈泡并聯，燈泡變亮時，電壓表示數增大，燈泡變暗時，電壓表示數變小．事實與這兩種情況都不符，所以是電壓表與滑動變阻器并聯．
 故答案為：（1）0.5W；12.5Ω；
（2）燈絲的電阻隨著溫度的升高而增大；
（3）導體電阻跟導體的溫度是否有關；鎢絲溫度；
（4）把開關S并聯接在燈泡的兩端；
（5）把電壓表并聯在變阻器的兩端．

點評：此題考查的知識點很全面：①電路故障分析；②考查學生的計算能力；③考查學生的分析歸納能力；④考查學生在實驗中用到的實驗方法．對學生的能力要求很高，有很強的綜合性，是中考的常見題型，在做題時，要對題目分析透徹，學會變式訓練，而達到舉一反三的目的．