Question

小明按照如图电路图连接好电路，测量一只额定电压为2.5V的小灯泡的电功率，并且观察比较灯泡的亮度，电路连接正确后，闭合开关，记录的部分实验数据和现象如下表所示．

实验次数	电压表示数/V	电流表示数/A	灯泡亮度
1	0.6	0.15	不发光
2	1	0.2	较暗
3	2.5	0.4	正常发光
4	6		不发光

（1）分析表中实验数据可知：第1次实验中，小灯泡不发光的主要原因是小灯泡的______过小．（选填“实际功率”、“实际电流”）
（2）根据表中实验数据可知：电源电压为______V．
（3）若小明手边有“1.5A 50Ω”和“2.0A 20Ω”两种规格的滑动变阻器，上面实验中他选用的滑动变阻器规格为______．
（4）结合我们做此实验的经历，可以对小明的第2、3、4次实验的顺序进行适当调整，第______次的实验先做效果要好些．
（5）根据实验数据可以计算灯泡的额定功率，忽略实验误差，考虑到电压表或电流表对实验的影响，灯泡额定功率的真实值______（选填“大于”、“小于”或“等于”） 1W．

Answer 1

【答案】分析：（1）只有当灯泡的实际功率大到足以引起灯泡发光时，灯泡才能发光，灯泡实际功率太小灯泡不发光；
（2）由表中实验数据知，随灯泡电压的增大，灯泡开始发光，且越来越亮，但当灯泡电压为6V时，灯不发光，这是因为灯泡两端电压6V远大于灯泡额定电压2.5V，电压过大，把灯泡烧坏，灯泡断路，此时电压表直接接在电源两端，测电源电压，因此电源电压为6V；
（3）根据表中第一组数据的电压与电流值，由串联电路特点及欧姆定律求出此时滑动变阻器接入电路的阻值，根据该阻值选择滑动变阻器；
（4）灯泡发光时间过长，灯泡产生的热量过多，灯丝温度较高，灯丝电阻变大，当灯泡电压为额定电压时，流过灯泡的电流偏小，影响准确测出灯泡的额定功率，最好先测灯泡的额定功率，然后再进行其它测量；
（5）由电路图知，电流表测的是流过灯泡的电流与流过电压表的电流之和，电流的测量值偏大，灯泡的电压值是准确的，由P=UI分析灯泡额定功率的测量值与真实值间的关系．
解答：解：（1）由表中数据知，第1次实验时，灯泡的实际功率太小不足以引起灯泡发光；
故答案为：实际功率．
（2）由表中实验数据可知，在进行第4此实验时灯泡被烧坏，此时电压表示数等于电源电压，因此电源电压是6V；
故答案为：6．
（3）由表知，测第一组数据时，U₁=0.6V，I₁=0.15A，此时滑动变阻器两端电压U_滑=U-U₁=6V-0.6V=5.4V，
滑动变阻器接入电路的阻值R_滑===36Ω，因此可选规格为“1.5A 50Ω”的滑动变阻器；
故答案为：“1.5A 50Ω”．
（4）为了减小实验误差，先进行第3次实验效果更好；
故答案为：3．
（5）由电路图知，电流表的测量值I大于真实值，电压表的测量值U等于真实值，
由P=UI知灯泡额定功率的测量值大于真实值，由表中数据知，灯泡额定功率的测量值为：
P=2.5V×0.4A=1W，因此灯泡额定功率的真实值小于1W；
故答案为：小于．
点评：本实验题考查的内容较多，第（2）（3）（5）问的难度较大；在解（2）时应知道在U=6V时灯泡断路，此时电压表测电源电压是正确解题的关键；最后一问，根据电路图分析出电压与电流的测量值与真实值间的关系是正确解题的关键．