题目内容

在“测定小灯泡电功率”的实验中，小宇连接的电路如图所示，其中小灯池的电阻约10左右．

（1）请帮助小宇同学认真检查电路，把电路图连接的更合理，并在图上改正．
（2）连好电路，将滑动变阻器调到最大值，闭合开关，小宇发现灯泡不亮，电流表有示数，电压表无示数，灯泡灯丝完好，出现故障的原因可能是
（3）排除故障后，小宇移动滑片进行了多次测量，记下多组对应的电流表和电压表的示数并绘制成图象．当灯泡恰好正常发光时电压表的示数如图所示，则该灯泡的额定电压为，结合图象信息，可以计算出小灯泡的额定功率是．
（4）使用不同规格的器材的另一实验小组对小灯泡进行了三次测量，实验数据和他们对数据的处理结果如表所示：
实验序号电压表求数/V 电流表求数/A 功率/W 额定功率/W
1 3.0 0.36 1.08 $数学公式$
2 3.8 0.40 1.52
3 4.5 0.42 1.89
你认为他们处理数据的方法是否正确，说出你的理由：
（5）小宇用上表中的数据求出了小灯泡的电阻值，发现电阻值随电压的增大逐渐增大，他猜想原因是：．

解：
（1）由实物图知，电源电压由两节干电池提供，也就是电压不超过3V，所以电压表选择0～3V量程即可，不需要用0～15V量程．
实物连接如下：

（2）电流表有示数，说明电路是通路，所以灯泡不是断路，其它元件也不是断路，因此故障只能是灯泡短路．
故答案为：灯泡短路．
（3）由图知，电压表选择的是0～3V量程，对应的分度值为0.1V，灯泡的额定电压为U_额=2.5V，
由图象知，当灯泡正常发光时，通过的电流为I=0.2A
灯泡的额定功率为P_额=U_额I=2.5V×0.2A=0.5W．
故答案为：2.5V；0.5W．
（4）灯泡的额定功率是灯泡在额定电压下的功率，当滑动变阻器阻值变化时，灯泡两端的电压也变化，功率也变化，计算实际功率的平均值为额定功率是错误的．
故答案为：不正确，额定功率是指在额定电压下的功率，不能求平均值．
（5）小灯泡的电阻随温度的增大而增大，而随着电压的增大，实际功率增大，灯丝的温度升高，电阻将增大．
故答案为：电压增大时，功率增加，灯丝温度升高．
分析：（1）使用电流表、电压表测量电路电流或电压时，在不超量程的前提下，应该选择小量程，精确度更高，误差较小；
（2）闭合开关灯泡不亮，原因有两个：断路或短路；电流表有示数，说明电路是通路；电压表无示数，原因有二：并联的用电器短路或串联的其它元件断路；
（3）读取电压表示数时，首先要明确电压表选择的量程和对应的分度值；已知灯泡额定电压，在图象中确定对应的电流，利用公式P=UI得到灯泡的额定功率；
（4）灯泡两端的电压不同，灯泡的功率不同．只有在额定电压下的功率才是额定功率，计算功率的平均值做额定功率是错误的；
（5）导体电阻的决定因素有：导体的材料、长度、横截面积、温度四个因素．其中灯丝电阻随温度的升高而增大．
点评：伏安法测量灯泡电功率和电阻，是电学最重要的两个实验，使用器材、实验步骤基本相同，但在实验原理、实验数据的处理和实验结论有本质的不同，应注意区分．

实验序号	电压表求数/V	电流表求数/A	功率/W	额定功率/W
1	3.0	0.36	1.08	$数学公式$
2	3.8	0.40	1.52
3	4.5	0.42	1.89

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