Question

8．小宇做測量小燈泡電功率的實驗（小燈泡標有“3.8V”字樣）．
（1）連接實驗電路圖，要求滑片左移燈變暗．
（2）電路連接正確后，閉合開關(guān)，記錄的部分實驗數(shù)據(jù)和現(xiàn)象如表所示．

實驗次數(shù)	電壓表示數(shù)/V	電流表示數(shù)/A	燈泡亮度
1	0.5	0.1	不發(fā)光
2	2.0	0.25	發(fā)光較暗
3	3.8		正常發(fā)光
4	6.0	0	不發(fā)光

分析表中實驗數(shù)據(jù)可知：第1次實驗中，小燈泡不發(fā)光的原因是滑動變阻器連入電路的阻值太大接下來應(yīng)進行的操作是將滑動變阻器向左移動；所用電源電壓約為6V．
（3）由于小宇粗心大意，沒有記錄燈泡正常發(fā)光時電流表的示數(shù)，于是他根據(jù)第一次實驗數(shù)據(jù)計算出燈泡電阻，再計算出燈泡的額定功率
R=$\frac{{U}_{1}}{{I}_{1}}$=$\frac{0.5V}{0.1A}$=5Ω，P=$\frac{{{U}_{3}}^{2}}{R}$=$\frac{（3.8V）^{2}}{5Ω}$=2.888W
請你對小宇計算額定功率的方法作出評價：小燈泡的額定功率小于 （選填“大于”“等于”或“小于”）2.888W，理由是燈絲的電阻隨溫度升高而變大．

Answer 1

分析 （1）將滑動變阻器與燈泡、電流表串聯(lián)連接，注意滑動變阻器按一上一下的原則接線；
（2）第一次實驗燈泡不發(fā)光，電流表有示數(shù)，但是太小，電路電流小，電路總電阻太大，滑動變阻器連入電路的阻值太大，要使燈泡發(fā)光，增大電路電流，調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片，減小滑動變阻器連入電路的電阻，
當滑動變阻器連入電路的電阻減小到一定值時，電路電流增大，燈泡電壓增大，超過燈泡的額定電壓，燒斷燈絲，電壓表串聯(lián)在電路中，電壓表測電源電壓．
（3）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(fā)光時的電阻大于第一次實驗時的燈絲電阻，即：R＞5Ω．
根據(jù)P=$\frac{{U}^{2}}{R}$計算的額定功率偏大．

解答 解：（1）電流從正極出發(fā)，經(jīng)開關(guān)、滑動變阻器、燈泡、電流表回負極，電壓表并聯(lián)在燈泡兩端，如下圖所示：

（2）第一次實驗不發(fā)光，是因為滑動變阻器連入電路電阻較大，使電路總電阻較大，電路電流很小，不能使燈泡發(fā)光．
需要調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片，減小電路總電阻，即將滑動變阻器向左移動，增大電路電流，使燈泡發(fā)光．
當電路電流增大到一定程度，燈泡電壓增大，超過燈泡的額定電壓時，燈泡的燈絲被燒斷，電壓表串聯(lián)在電路中測電源電壓，所以電源電壓為6V．
（3）第一次實驗燈絲電阻為：R=$\frac{U}{I}$=$\frac{0.5V}{0.1A}$=5Ω，
燈泡兩端電壓增大，燈絲溫度升高，燈絲電阻增大，
R'＞5Ω，利用P=$\frac{{U}_{額}^{2}}{R}$=$\frac{{（3.8V）}^{2}}{5Ω}$=2.888W，計算的額定功率偏大，
所以燈泡的額定功率小于2.888W．
故答案為：（1）如上圖；（2）滑動變阻器連入電路的阻值太大；將滑動變阻器向左移動；6V；（3）小于；燈絲的電阻隨溫度升高而變大．

點評 本題從給定的表格中分析電路正確連接后，燈泡不發(fā)光的原因；燈絲燒斷，判斷電源電壓；燈絲電阻與溫度的關(guān)系；正確計算額定功率的方法；已知條件都包含在表格中，需要學(xué)生從表格中搜尋信息，這是關(guān)鍵．