Question

在“測(cè)定小燈泡電功率”的實(shí)驗(yàn)中，小宇連接的電路如圖所示，其中小燈池的電阻約10左右．

（1）請(qǐng)幫助小宇同學(xué)認(rèn)真檢查電路，把電路圖連接的更合理，并在圖上改正．
（2）連好電路，將滑動(dòng)變阻器調(diào)到最大值，閉合開(kāi)關(guān)，小宇發(fā)現(xiàn)燈泡不亮，電流表有示數(shù)，電壓表無(wú)示數(shù)，燈泡燈絲完好，出現(xiàn)故障的原因可能是________
（3）排除故障后，小宇移動(dòng)滑片進(jìn)行了多次測(cè)量，記下多組對(duì)應(yīng)的電流表和電壓表的示數(shù)并繪制成圖象．當(dāng)燈泡恰好正常發(fā)光時(shí)電壓表的示數(shù)如圖所示，則該燈泡的額定電壓為_(kāi)_______，結(jié)合圖象信息，可以計(jì)算出小燈泡的額定功率是________．
（4）使用不同規(guī)格的器材的另一實(shí)驗(yàn)小組對(duì)小燈泡進(jìn)行了三次測(cè)量，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和他們對(duì)數(shù)據(jù)的處理結(jié)果如表所示：

實(shí)驗(yàn)序號(hào)	電壓表求數(shù)/V	電流表求數(shù)/A	功率/W	額定功率/W
1	3.0	0.36	1.08
2	3.8	0.40	1.52
3	4.5	0.42	1.89

你認(rèn)為他們處理數(shù)據(jù)的方法是否正確，說(shuō)出你的理由：________
（5）小宇用上表中的數(shù)據(jù)求出了小燈泡的電阻值，發(fā)現(xiàn)電阻值隨電壓的增大逐漸增大，他猜想原因是：________．

Answer 1

解：
（1）由實(shí)物圖知，電源電壓由兩節(jié)干電池提供，也就是電壓不超過(guò)3V，所以電壓表選擇0～3V量程即可，不需要用0～15V量程．
實(shí)物連接如下：

（2）電流表有示數(shù)，說(shuō)明電路是通路，所以燈泡不是斷路，其它元件也不是斷路，因此故障只能是燈泡短路．
故答案為：燈泡短路．
（3）由圖知，電壓表選擇的是0～3V量程，對(duì)應(yīng)的分度值為0.1V，燈泡的額定電壓為U_額=2.5V，
由圖象知，當(dāng)燈泡正常發(fā)光時(shí)，通過(guò)的電流為I=0.2A
燈泡的額定功率為P_額=U_額I=2.5V×0.2A=0.5W．
故答案為：2.5V；0.5W．
（4）燈泡的額定功率是燈泡在額定電壓下的功率，當(dāng)滑動(dòng)變阻器阻值變化時(shí)，燈泡兩端的電壓也變化，功率也變化，計(jì)算實(shí)際功率的平均值為額定功率是錯(cuò)誤的．
故答案為：不正確，額定功率是指在額定電壓下的功率，不能求平均值．
（5）小燈泡的電阻隨溫度的增大而增大，而隨著電壓的增大，實(shí)際功率增大，燈絲的溫度升高，電阻將增大．
故答案為：電壓增大時(shí)，功率增加，燈絲溫度升高．
分析：（1）使用電流表、電壓表測(cè)量電路電流或電壓時(shí)，在不超量程的前提下，應(yīng)該選擇小量程，精確度更高，誤差較�。�
（2）閉合開(kāi)關(guān)燈泡不亮，原因有兩個(gè)：斷路或短路；電流表有示數(shù)，說(shuō)明電路是通路；電壓表無(wú)示數(shù)，原因有二：并聯(lián)的用電器短路或串聯(lián)的其它元件斷路；
（3）讀取電壓表示數(shù)時(shí)，首先要明確電壓表選擇的量程和對(duì)應(yīng)的分度值；已知燈泡額定電壓，在圖象中確定對(duì)應(yīng)的電流，利用公式P=UI得到燈泡的額定功率；
（4）燈泡兩端的電壓不同，燈泡的功率不同．只有在額定電壓下的功率才是額定功率，計(jì)算功率的平均值做額定功率是錯(cuò)誤的；
（5）導(dǎo)體電阻的決定因素有：導(dǎo)體的材料、長(zhǎng)度、橫截面積、溫度四個(gè)因素．其中燈絲電阻隨溫度的升高而增大．
點(diǎn)評(píng)：伏安法測(cè)量燈泡電功率和電阻，是電學(xué)最重要的兩個(gè)實(shí)驗(yàn)，使用器材、實(shí)驗(yàn)步驟基本相同，但在實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理和實(shí)驗(yàn)結(jié)論有本質(zhì)的不同，應(yīng)注意區(qū)分．