Question

2．在“測(cè)量小燈泡工作時(shí)的電功率”的實(shí)驗(yàn)中張華一并測(cè)量了燈泡的電阻，燈泡上標(biāo)有“2.5V”字，燈泡正常工作時(shí)的電阻大約8歐姆．
（1）根據(jù)圖1，請(qǐng)你用筆線代替導(dǎo)線幫他將圖2實(shí)物電路連接完整．
（2）連接電路完，經(jīng)檢查電路連接無(wú)誤，閉合開(kāi)關(guān)做實(shí)驗(yàn)前，應(yīng)先將滑動(dòng)變阻器連入電路的阻值調(diào)到最大，目的是保護(hù)電路．

實(shí)驗(yàn)序號(hào)	l	2	3	4	5	6
電壓U/V	1．O	1.5	2．O	2.5	2.8	3.0
電流/A	0.20	O.25	O.28		O.32	0.33
電功率P/W	O.20	0.375	O.56		O.90	0.99
電阻R/Ω	5.0	6.0	7.1		8.8	9.1
燈泡亮度	亮度逐漸增強(qiáng)

（3）閉合開(kāi)關(guān)S后發(fā)現(xiàn)電壓表有示數(shù)，燈不亮，而電流表無(wú)示數(shù)，原因可能是B．
A．燈泡L短路   B．燈泡L斷路   C．滑動(dòng)變阻器某處開(kāi)路    D．開(kāi)關(guān)S接觸不良
（4）故障排除后，張華測(cè)出了幾組數(shù)據(jù)，如表，圖3為小燈泡正常工作時(shí)的電流表示數(shù)，請(qǐng)你將該電流值填入表格中，同時(shí)計(jì)算出第四次實(shí)驗(yàn)對(duì)應(yīng)的燈泡功率與電阻并填入表中的空格內(nèi)．
（5）根據(jù)“燈泡越亮，電阻越大”的實(shí)驗(yàn)事實(shí)．你猜想可能是什么原因造成燈絲電阻變化的？
（6）在最后對(duì)測(cè)算得到的電功率與電阻的數(shù)值進(jìn)行處理時(shí)，張華想進(jìn)行求平均，你認(rèn)為他的做法是否合理？如不合理，請(qǐng)說(shuō)明理由．

Answer 1

分析 （1）確定電表的量程選擇，對(duì)照電路圖連接實(shí)物圖；
（2）根據(jù)歐姆定律，從保護(hù)電路的安全作答；
（3）燈不亮，而電流表無(wú)示數(shù)，說(shuō)明電路斷路或電路的電阻很大；電壓表有示數(shù)，說(shuō)明電壓表與電源連通，
據(jù)此判斷；
（4）由表中數(shù)據(jù)，由P=UI求電功率，根據(jù)R=$\frac{U}{I}$計(jì)算電阻；
（5）從溫度對(duì)電阻的影響分析答題；
（6）根據(jù)燈在額定電壓下的功率為額定功率作答．

解答 解：燈正常工作時(shí)的電壓為2.5V，電壓表選用小量程并聯(lián)在燈的兩端；燈正常工作時(shí)的電流約為
I=$\frac{U}{R}=\frac{2.5V}{8Ω}$=0.313，電流表選用小量程串聯(lián)在電路中，對(duì)照電路圖連接實(shí)物圖，變阻器的左邊電絲連入電路，與燈串聯(lián)，并注意正負(fù)接線柱的接法，如下圖所示；

（2）閉合開(kāi)關(guān)做實(shí)驗(yàn)前，應(yīng)先將滑動(dòng)變阻器連入電路的阻值調(diào)到最大，根據(jù)歐姆定律，這樣電路中電流最小，目的是為了保護(hù)電路；
（3）電流表小量程的分度值為0.02A，示數(shù)為0.3A，
A、燈泡路將導(dǎo)致電壓表示數(shù)為0，與題意不符，A選項(xiàng)錯(cuò)誤；
B、閉合開(kāi)關(guān)S后，燈不亮，而電流表無(wú)示數(shù)，說(shuō)明電路斷路或電路的電阻很大；電壓表有示數(shù)，說(shuō)明電壓表與電源連通，原因可能是并聯(lián)在電壓表兩端的燈斷路了，導(dǎo)致電壓表串聯(lián)在電路中了，B選項(xiàng)正確；
CD、選項(xiàng)都會(huì)導(dǎo)致整個(gè)電路斷路，兩表均無(wú)示數(shù)，與與題意不符，CD選項(xiàng)錯(cuò)誤；
故正確答案選B；
（4）第4次實(shí)驗(yàn)電壓為2.5V，電流為0.3A，此時(shí)燈的功率即額定功率P=UI=2.5×0.3A=0.75W，
燈的電阻R=$\frac{U}{I}=\frac{2.5V}{0.3A}$=8.33Ω；
（5）燈絲電阻受溫度影響，溫度越高，電阻越大；燈泡的亮度由燈泡實(shí)際功率決定，燈泡越亮，燈泡實(shí)際功率越大，燈泡溫度越高，燈泡電阻越大，所以溫度造成燈泡的電阻變化；
（6）不同電壓下，燈的實(shí)際功率不同，燈在額定電壓下的功率才為額定功率，所以將幾次實(shí)際功率的平均值作為額定功率是沒(méi)有意義的，他的做法不合理．
故答案為：（1）如上圖所示；
（2）最大；保護(hù)電路；
（3）B；
（4）0.3；0.75；8.33；
（5）溫度；
（6）不合理；燈在額定電壓下的功率才為額定功率，將幾次實(shí)際功率的平均值作為額定功率是沒(méi)有意義的．

點(diǎn)評(píng) 本題測(cè)量小燈泡工作時(shí)的電功率，考查電路的連接、注意事項(xiàng)、常見(jiàn)故障的分析、電功率和電阻的大小計(jì)算、影響電阻大小的因素、數(shù)據(jù)的處理等知識(shí)，知識(shí)點(diǎn)多，綜合性強(qiáng)．