Question

8．在“測(cè)量小燈泡電功率”的實(shí)驗(yàn)中，小明同學(xué)連接的實(shí)物電路如圖甲所示，其中小燈泡的額定電壓為2.5V，額定功率小于1W．

（1）同組同學(xué)在檢查線(xiàn)路時(shí)，發(fā)現(xiàn)有一根導(dǎo)線(xiàn)連接錯(cuò)誤，請(qǐng)你在圖中用“×”標(biāo)出這根導(dǎo)線(xiàn)，并畫(huà)出改接后的導(dǎo)線(xiàn)（不能與其他導(dǎo)線(xiàn)交叉）．
（2）電路錯(cuò)誤改正后，將滑動(dòng)變阻器的滑片移至A端，閉合開(kāi)關(guān)，發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮，電流表無(wú)示數(shù)，電壓表的示數(shù)接近3V，出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因可能是小燈泡斷路．
（3）排除故障后，再閉合開(kāi)關(guān)，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片，當(dāng)電壓表的示數(shù)為2.5V時(shí)，電流表的示數(shù)如圖乙，則燈泡的額定功率為0.75W．
（4）小明分析，當(dāng)燈泡兩端電壓為額定電壓的一半時(shí)，燈泡的功率應(yīng)為額定功率的四分之一．但是當(dāng)他用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證自己的想法時(shí)，得到的結(jié)論卻表明他的分析有誤．請(qǐng)問(wèn)：你覺(jué)得小明的分析結(jié)論對(duì)嗎？為什么？

Answer 1

分析 （1）本實(shí)驗(yàn)中，電壓表測(cè)燈泡兩端電壓，應(yīng)與燈泡串聯(lián)，電流表應(yīng)串聯(lián)在電路中，由此分析并改接電路；
（2）閉合開(kāi)關(guān)后，發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮，電流表無(wú)示數(shù)，電壓表的示數(shù)接近3V，說(shuō)明電路中幾乎無(wú)電流，電壓表能與電源相通，故是燈處斷路了；
（3）根據(jù)電流表的量程和分度值讀出燈泡正常發(fā)光的電流，由P=UI計(jì)算燈泡的額定功率；
（4）根據(jù)燈泡電阻受溫度影響分析說(shuō)明．

解答 解：
（1）測(cè)量小燈泡電功率的實(shí)驗(yàn)中，電壓表測(cè)燈泡兩端電壓，應(yīng)與燈泡串聯(lián)，電流表應(yīng)串聯(lián)在電路中．由甲圖可知，電壓表串聯(lián)在電路中，電流表與燈泡并聯(lián)了，由此修改電路如圖所示：
；
（2）當(dāng)閉合開(kāi)關(guān)后，燈不亮，電流表無(wú)示數(shù)，說(shuō)明發(fā)生了斷路，而電壓表有示數(shù)，說(shuō)明電壓表能與電源相通，故障原因可能是小燈泡斷路；
（3）由圖乙可知，電流表的量程為0-0.6A，分度值為0.02A，示數(shù)為0.3A，燈的額定功率P=UI=2.5V×0.3A=0.75W；
（4）由于燈絲的電阻隨溫度的升高而增大，不同電壓下的電阻不同，由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知小明分析是不對(duì)的．
故答案為：（1）見(jiàn)上圖；（2）小燈泡斷路；（3）0.75；（4）不對(duì)；因?yàn)闊艚z的電阻隨溫度的升高而增大．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了測(cè)燈功率的實(shí)驗(yàn)的電路的連接、故障的判斷及功率的計(jì)算．燈處斷路的原因不唯一，還可能是燈泡接線(xiàn)不良．同時(shí)考查了燈絲電阻與溫度的關(guān)系，這些都是實(shí)驗(yàn)中容易忽略的問(wèn)題，要注意．