Question

【题目】“探究小灯泡亮度与功率的关系”是我市今年实验加试中的一个电学实验，准备的实验器材有：两节干电池组成的串联电池组、滑动变阻器、电流表、电压表、开关、额定电压为的小灯泡、灯座、导线若干。

(1)图甲是一位同学在练习时连接的电路，他没有检查电路，只是把滑动变阻器的滑片移动到了阻值最大的一端，就直接闭合了开关。这时出现的不正常的现象是：____________。

(2)经检查发现电路中有一处导线连接错误，请在图甲中错误的导线上打“×”，并用笔画线代替导线将电路连接正确。

（______）

(3)改正电路后，这位同学按要求完成了小灯泡在两个电压下电功率的测量，并把数据记录在表格中。分析实验数据发现，当滑动变阻器的滑片向________滑动时，小灯泡的实际功率变大，小灯泡的亮度变亮。

(4)完成实验后，该同学还想知道小灯泡额定功率，于是他移动滑片使电压表示数为，此时，电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定电流为_______，额定功率为_____。

(5)另一位同学认为，无需重新测量，也能计算出小灯泡的额定电功率。他利用已经测量的其中一组数据，计算出电压下小灯泡的电阻，再根据计算小灯泡在下的额定功率。那么按此方案算出的小灯泡的额定功率与前一步测量的额定功率相比______（选填“偏大”“偏小”或“相等”），原因是：_______。

Answer 1

【答案】小灯泡不亮，电压表无读数 右 0.3 0.75 偏大 灯丝电阻随温度升高而增大，题中代入公式的电阻比小灯泡正常发光时的电阻小，导致计算出的额定电功率偏大。

【解析】

本题考查测量小灯泡电功率实验的电路连接及数据处理。

(1)[1]由实物图连线可知，滑动变阻器与电流表经过小灯泡其中一个接线柱，直接相连，造成小灯泡短路，所以小灯泡不发光，而电压表在电路中测小灯泡的电压，所以电压表没有示数。

(2)[2]由实物图连接可知，滑动变阻器和电流表通过小灯泡的一个接线柱直接相连，小灯泡被短路，所以应将与电流表正接线柱和灯泡相接的线，改接到小灯泡的另一个接线柱上。

(3)[3]由实物图可知，小灯泡与滑动变阻器串联，当滑片向右滑动时，变阻器的电阻变小，电路中的总电阻变小，根据欧姆定律可知，电路中的电流变大，由得，小灯泡的实际功率变大，灯泡变亮。

(4)[4][5]由图乙可知，电流表所接的量程是0~0.6A，分度值是0.02A，所以电流表的读数为：0.3A，此时电压表示数为2.5V，即小灯泡正常工作，所以小灯泡的额定电流是0.3A，额定功率

P=UI=2.5V×0.3A=0.75W

(5)[6][7]由此方案算出的额定功率将偏大，因为灯丝的电阻随温度的升高而变大，用电压为1.5V代入算得的电阻，比电压为2.5V，即正常工作时实际电阻小，导致电功率偏大。