Question

3．某同學(xué)要測(cè)量一個(gè)額定電壓是2.5V的小燈泡的額定功率，如圖1圖已經(jīng)畫(huà)出了實(shí)驗(yàn)電路圖．

（1）如圖2所示的實(shí)驗(yàn)電路存在連接錯(cuò)誤，但只需改動(dòng)一根導(dǎo)線，即可使電路連接正確，請(qǐng)你在應(yīng)改動(dòng)的導(dǎo)線上打“×”，并用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線畫(huà)出正確的接法．
（2）在閉合開(kāi)關(guān)前，應(yīng)該把滑動(dòng)變阻器的滑片調(diào)到最左 （選填“左”或“右”）端．該同學(xué)在開(kāi)關(guān)閉合后，發(fā)現(xiàn)電壓表、電流表均有示數(shù)，但小燈泡不亮，經(jīng)檢查，電路連接無(wú)誤，各元件完好，為了能使小燈泡發(fā)光，下一步應(yīng)進(jìn)行的操作是C 
A．更換一相同規(guī)格的小燈泡  B．檢查電路是否斷路   C．移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片，觀察小燈泡是否發(fā)光
（3）然后正常進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，有關(guān)記錄在右表：
①該同學(xué)觀察到燈的亮度變化是：第二次比第一次暗，第三次比第一次更亮．你認(rèn)為，根據(jù)他觀察的現(xiàn)象和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析，可得出一些什么結(jié)論呢？燈泡的亮暗決定于燈泡的實(shí)際功率燈泡實(shí)際功率越大，燈泡越亮
（寫(xiě)出一條即可）．
②由于粗心大意，該同學(xué)沒(méi)有記錄燈泡正常發(fā)光時(shí)電流表的示數(shù)，于是他根據(jù)第一次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算出燈泡電阻R=$\frac{{U}^{2}}{R}$=$\frac{（2.2V）^{2}}{0.22A}$=10Ω，再計(jì)算出燈泡兩端電壓為2.5V時(shí)的功率P=$\frac{{U}^{2}}{R}$=$\frac{（2.5V）^{2}}{10Ω}$=0.625W．則燈泡的額定功率＜

實(shí)驗(yàn)次數(shù)	1	2	3
電壓（V）	2.20	1.50	2.50
電流（A）	0.22	0.16

0.625W（選填“＞”、“=”或“＜”），原因是小燈泡的電阻隨溫度的升高而增大．
（4）該同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中進(jìn)行了3次實(shí)驗(yàn)（測(cè)量），下列實(shí)驗(yàn)中也都采用了多次實(shí)驗(yàn)（測(cè)量），其中與本實(shí)驗(yàn)中多次實(shí)驗(yàn)的目的不同的是C 
A．探究重力與質(zhì)量的關(guān)系時(shí)，改變鉤碼的質(zhì)量進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)
B．探究電流與電阻的關(guān)系時(shí)，改變定值電阻的阻值進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)
C．測(cè)量課本的長(zhǎng)度時(shí)，進(jìn)行多次測(cè)量
D．探究串聯(lián)電路中電流的規(guī)律時(shí)，換用不同規(guī)格的燈泡多次實(shí)驗(yàn)．

Answer 1

分析 （1）實(shí)物連接圖中，主要從電流表、電壓表、滑動(dòng)變阻器的使用方法上考慮；
（2）連接電路時(shí)，開(kāi)關(guān)應(yīng)斷開(kāi)；閉合開(kāi)關(guān)前，滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值應(yīng)為滑動(dòng)變阻器的最大阻值，根據(jù)電路圖確定滑片的位置．
兩塊電表均有示數(shù)，所以應(yīng)該排除斷路和短路情況，則可能因?yàn)榛瑒?dòng)變阻器的阻值太大，而造成了電路中的電流太小，為使燈泡發(fā)光，應(yīng)減小滑動(dòng)變阻器的阻值；
（3）①計(jì)算出燈泡的電功率，得出燈泡亮暗與實(shí)際電功率的關(guān)系；
②因?yàn)闊襞蓦妷涸龃螅瑹襞萘炼仍龃�，燈絲溫度升高，燈絲電阻隨電壓的增大而增大．
正常發(fā)光時(shí)的電阻大于第一次實(shí)驗(yàn)時(shí)的燈絲電阻，即：R＞7.9Ω；根據(jù)P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知計(jì)算出的額定功率偏大還是偏�。�
（4）在測(cè)量小燈泡的功率的實(shí)驗(yàn)中多次測(cè)量時(shí)為了得出燈泡的亮暗與實(shí)際功率的關(guān)系、燈絲電阻與溫度的關(guān)系，有的實(shí)驗(yàn)多次測(cè)量求平均值是為了減小誤差．

解答 解：（1）從實(shí)物圖中可以看出，電壓表并聯(lián)在燈泡和滑動(dòng)變阻器的兩端，測(cè)燈泡和滑動(dòng)變阻器的總電壓，所以電壓表的“3”接線柱和滑動(dòng)變阻器右下端接線柱連接錯(cuò)誤，應(yīng)把電壓表并聯(lián)在燈泡兩端，即將電壓表的“3”接線柱和燈泡右端接線柱連接，如下圖：

（2）連接電路時(shí)，開(kāi)關(guān)應(yīng)該斷開(kāi)；由電路圖可知，滑片在最左端時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值最大，因此閉合開(kāi)關(guān)前，滑片應(yīng)置于左端；
發(fā)現(xiàn)電壓表、電流表均有示數(shù)，說(shuō)明小燈泡未發(fā)生斷路和短路，則小燈泡不亮的原因是電路中的電流太小，所以下一步的操作是應(yīng)該移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片，減小滑動(dòng)變阻器的阻值，觀察小燈泡是否發(fā)光；
（3）①根據(jù)表格中數(shù)據(jù)知，電壓越大，電流值越大，根據(jù)P=UI，燈泡的功率越大，根據(jù)燈泡的亮暗關(guān)系可得燈泡的亮暗決定于燈泡的實(shí)際功率，燈泡實(shí)際功率越大，燈泡越亮；
②由于燈絲的電阻隨溫度的升高而增大，所以當(dāng)電壓為2.5V時(shí)，燈絲的電阻應(yīng)大于10Ω，根據(jù)P=$\frac{{U}^{2}}{R}$，此時(shí)的電功率應(yīng)小于0.625W；
（4）實(shí)驗(yàn)多次測(cè)量是為了探究燈泡亮暗與實(shí)際功率的關(guān)系或燈絲電阻與溫度的關(guān)系；
ABD多次測(cè)量都是為了進(jìn)一步探究，得出結(jié)論，而C是多次測(cè)量求平均值，所以C的實(shí)驗(yàn)?zāi)康牟煌��?br />故答案為：（1）見(jiàn)上圖；（2）左；C；（3）①燈泡的亮暗決定于燈泡的實(shí)際功率；②＜；燈絲的電阻隨溫度升高而變大；（4）C．

點(diǎn)評(píng) 此題是測(cè)量小燈泡的額定功率，主要考查了電路的連接、滑動(dòng)變阻器的使用，同時(shí)考查對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析及電功率公式的應(yīng)用，其中涉及了燈絲電阻與溫度的關(guān)系及實(shí)驗(yàn)中多次測(cè)量的目的．考查得比較全面．